L’analyse des extraits naturels est de nos jours réalisée à l’aide de nombreuses techniques d’analyse plus ou moins complexes. Parmi ces techniques, l’HPTLC est bien connue en tant qu’outil d’identification phytochimique. Le but de cette thèse a été d’étudier l’apport de cette technique dans l’analyse des extraits naturels en dehors de son aspect « identification ». Ce travail a conduit à différentes études permettant de mettre en évidence des applications peu connues de l’HPTLC comme par exemple son utilisation comme technique semi-preparative. De plus, sa capacité à avoir une phase stationnaire résistante à différente matrices a été testée. Il a ainsi pu être démontré que cette caractéristique lui donnait l’avantage de procéder à des préparations d’échantillon plus minimaliste que les autres techniques de chromatographie. L’aspect quantitatif a été évalué et comparé à l’HPLC et a ainsi pu démontrer que des résultats équivalents sont obtenus, néanmoins, le manque de résolution et de précision ne permet pas à l’HPTLC d’attendre les exigences parfois demandées. Enfin, l’analyse d’un grand nombre d’échantillon a permis de montrer un des avantages de l’HPTLC dans le retraitement de données, que ce soit par regroupement visuel des profils obtenus ou par retraitement statistique / The analysis of natural extracts is nowadays performed with numerous techniques more or less complex. Among these techniques, the HPTLC is well known as a tool for phytochemical identification. The aim of this thesis was to study the contribution of this technique in the analysis of natural extracts outside its "identification" appearance. This work led to various studies to highlight little known applications of HPTLC such as its use as a semi-preparative technique. In addition, its ability to have a robust stationary phase to different matrices was tested. It has been demonstrated that this characteristic gave the advantage of proceeding more minimalist sample preparation than other chromatographic techniques. The quantitative aspect was evaluated and compared with HPLC and was able to demonstrate that similar results are obtained, however, the lack of resolution and accuracy do not allow the HPTLC has to wait sometimes requested requirements. Finally, the analysis of a large number of samples has allowed to show an advantage of the HPTLC in the data reprocessing, whether by visual grouping or obtained by statistical retreatment profiles

L'objectif de ces travaux a été de démontrer l'intérêt d'appliquer la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) à des problématiques analytiques dans le domaine des produits de santé. Deux axes principaux ont été abordés. Le premier cible principalement les compléments alimentaires adultérés. Les études ont été menées par RMN à haut champ. Diverses expériences de RMN mono et bidimensionnelles ont permis de mettre en évidence la présence illicite, dans des compléments alimentaires déclarés comme naturels, de médicaments à visée érectile et/ou de leurs analogues structuraux. Ces substances actives peuvent induire, à l'insu du consommateur, des risques importants pour sa santé. De plus, des analyses menées par RMN 1H et 13C ont permis de révéler des cas d'adultération de compléments alimentaires pour sportifs par des substances considérées comme dopantes par la règlementation en vigueur. Le second axe a été mené en explorant les potentialités de la RMN à bas champ pour l'analyse de médicaments. Cette technique, moins onéreuse et plus adaptée à des analyses de routine que la RMN à haut champ, s'est avérée très efficace pour mettre en évidence des cas de médicaments falsifiés par de simples expériences RMN 1H monodimensionnelles. Des expériences bidimensionnelles de diffusion (DOSY : Diffusion Ordered SpectroscopY), qui permettent d'obtenir la séparation virtuelle des constituants d'un mélange complexe, ont été mises au point et appliquées, pour la première fois, à la dé-formulation d'un médicament. / The purpose of this research was to demonstrate the interest of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) to deal with analytical issues in the field of health products. The studies focused on two main axes. The first one targeted adulterated dietary supplements and the studies were conducted with high-field NMR. Various mono and bidimensional experiments revealed the illegal presence in dietary supplements claimed as natural, of erectile drugs and/or their structural analogues. These active substances can induce, without the consumer's knowledge, significant risks to his health. Moreover, analyses conducted with 1H and 13C NMR, highlighted cases of adulteration of dietary supplements for exercise and athletic performance with doping substances. The second axis explored the potential of low-field NMR for drug analysis. This technique, which is less expensive and more suitable for routine analyses than high-field NMR, has proved very effective in detecting cases of falsified medicines by simple one-dimensional 1H NMR experiments. Two-dimensional diffusion experiments (DOSY: Diffusion Ordered Spectroscopy), which provide virtual separation of the constituents of a complex mixture, were developed and applied for the first time to the de-formulation of a drug.

Certains extraits naturels sont très rares et onéreux. La tentation est alors forte pour les producteurs de matières premières ou intermédiaires d’avoir recours à des adultérations. Le mélange avec des extraits issus d’origines botaniques apparentées, d’origines géographiques différentes, l’ajout d’un composé synthétique présent dans l’extrait naturel ou d’un autre extrait végétal, l’utilisation de produits phytosanitaires réglementés, la mise en place de procédés d’extractions non standardisés, en sont quelques exemples. Ces différences de qualité sont de plus en plus difficilement décelables. Cette thèse a pour objet de mettre au point une méthodologie rapide, efficace et non ciblée. Une approche métabolomique en UHPLC-HRMS est développée pour identifier ces défauts ou pratiques frauduleuses pour les absolues destinées au secteur arômes et parfums. Cette mise en évidence est réalisée par la détection de métabolites marqueurs. Les absolues présentent un défi particulier : entre 50 et 95 % de l’extrait peut être constitué de composés non volatils, rarement décrits dans la littérature. La recherche d’authenticité de ces extraits est alors plus complexe que dans le cas d’un extrait volatil tel qu’une huile essentielle, dont la composition peut être plus facilement déterminée par des techniques analytiques éprouvées et l’utilisation de bases de données. Deux plantes emblématiques de la parfumerie ont été étudiées : la violette (Viola odorata) et la rose (Rosa damascena et Rosa centifolia). Des marqueurs d’origine géographique ont été identifiés dans le cas de la violette, et des marqueurs d’origine botanique dans le cas de la rose. / Some natural extracts are very scarce and expensive. The temptation is therefore very high for producers or brokers to resort to adulterations. Mixing of extracts from related botanical origins, from different geographical origins, addition of synthetic compounds with natural occurrence in the extract, or addition of another vegetal extract, use of phytosanitary products, non-standardized extraction processes, are some examples. The quality differences are more and more difficult to detect. The objective of this PhD study was to develop a fast, efficient and non-targeted methodology. Metabolomics approach in UHPLC-HRMS was developped to identify defects or fraudulent practices in absolutes used in flavour and fragrances. These identifications are realized by the detection of chemical markers. Absolutes are a great challenge: between 50 and 95 % of the extracts consist of non-volatile compounds; moreover these products are seldom described in literature. The quest for validation for authenticity is then much more complex than in cases of volatile extracts such as essential oils, whose composition can be more easily determined by robust analytical instruments and numerous databases. Two symbolic plants used in perfumery were studied: viola (Viola odorata) and rose (Rosa damascena and Rosa centifolia). Markers of French origin were identified for viola, and markers of R. centifolia were identified for rose. Their characterizations were nevertheless the fundamental limit for this technique being at trace level in the extract. This work demonstrated the performance and limitation of the non-targeted metabolomics approach on absolutes, which are specialties of perfumery.

Les huiles essentielles extraites de plantes aromatiques, médicinales et à parfum, sont utilisées depuis des millénaires pour leurs propriétés médicinales ou olfactives. Pour des raisons de rentabilité, les distributeurs sont contraints à réduire leur coût au maximum et à commercialiser des huiles essentielles au plus bas prix. Certains ont recours à la fraude et proposent, des essences de qualité inférieure sous la dénomination produits naturels de haute qualité. Il existe des normes (AFNOR, pharmacopées) qui doivent être respectées. Mais leur seule application est souvent limitée. Cette étude a donc permis une nette amélioration du contrôle de la naturalité des huiles essentielles de citrus, et lavande. La connaissance des compositions moléculaires des volatiles et des polymethoxyflavones (citron), l'étude énantiomérique de molécules cibles telles que l'alpha-pinène, le sabinène (citrus), le linalol et l’acétate de linalyle (bergamote et lavande), les analyses isotopiques du carbone 13, deutérium, des linalol, acétate de linalyle (bergamote et lavande), citral, acétate de géranyle (citron) ainsi que les analyses isotopiques du deutérium et azote 15 du N-méthyle anthranilate de méthyle (mandarine) sont les analyses permettant la mise en évidence de nombreux types de fraudes. Pour une méthodologie efficace, les analyses en composante principale et discriminante ont été indispensables. Elles ont permis l’identification d’échantillons fraudés via l’étude des volatiles. Les analyses chirales et isotopiques permettent l'identification d'échantillon plus “ finement ” adultérés ou de mieux comprendre les processus de fraude / Essential oils extract from aromatics, medicinal and perfume plants, are used since ancient times for their medicinal or olfactory properties. They are quite expensive, and owing to the actual growing demand for getting high quality materials at lowest prices, fraudulent essential oils are frequently found on the market. In order to fight this problem, norms exist (AFNOR, pharmacopeas) which have to be respected. However those techniques are often limited. This work allowed great improves in the quality control of citrus and lavender essential oils. The knowledge of the chemical composition of volatiles and polymethoxy-flavones (lemon), of the chirale ratios of alpha-pinene, le sabinene (citrus), linalool et linalyl acetate (bergamot et lavender), isotope ratio analyses of carbon 13, deuterium, of linalool, linalyl acetate (bergamot et lavender), citral, geranyl acetate (lemon) as wall as isotope ratio analyses of deuterium of nitrogen 15 du Nmethyl anthranilate de methyl (mandarin) permitted the detection of various type of frauds. In order to have an efficient methodology, principal component and discriminant analyses have been proved indispensables. It allowed the identification of fraudulent samples via volatiles molecules study. Chirale analysis and isotope ratio highlight frauds on more “discrete” adulterated samples or a better understanding of adulteration’s process