Etude chimique et caractérisation de principes colorants historiquement employés dans l’impression des indiennes en Provence

Chemical study and characterisation of dyes historically employed in the manufacture of "indiennes" in Provence

• Auteur / Autrice : Guillaume Cuoco
• Direction : Catherine Vieillescazes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 27/11/2009
• Etablissement(s) : Avignon
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole èdoctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Biomolécules Max Mousseron (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Mohamed El Maataoui
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Paul Archier, Jean-François Boudin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Martine Regert, Evangelia Varella

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimie

Indienne (tissu)

Flavonoïdes

Analyse

Anthraquinones

Résédacées

Nerpruns

Composition chimique

Rubia tinctorum

Mots clés libres

Colorant organique

Rubia tinctorum

Anthraquinone

Extraction

Ultrasons

Plan d’expériences

Cytohistologie

Rhamnus spp

Reseda luteola

Stil de grain

Flavonoïde

Indiennes

Organic dye

Rubia tinctorum

Anthraquinone

Extraction

Ultrasound

Multivariate study

Cytohistology

Rhamnus

Reseda luteola

Stil de grain

Flavonoïd

Indiennes

Résumé

Ces travaux portent principalement sur l’étude de trois plantes tinctoriales : la garance, le nerprun et la gaude. Ces végétaux ont fait l’objet de nombreuses cultures en Provence et constituaient la principale matière première en colorants rouges et jaunes pour les teinturiers et les artistes. Une optimisation des conditions d’extraction des colorants de la garance assistée par ultrasons a été effectuée en utilisant un modèle statistique. Ce procédé d’extraction simple, rapide et efficace, a été comparé à deux autres techniques utilisées conventionnellement. Une étude cytohistologique des racines de garance a permis d’examiner les effets apportés par les différents procédés d’extraction. Les cellules traduisent après extraction par ultrasons, de profondes déstructurations fournissant une explication au plus important rendement en colorant extraits en comparaison aux extractions classiques. Une étude fondamentale sur l’identification des colorants extraits à partir des fruits immatures d’espèces appartenant au genre Rhamnus a été effectuée. Une approche chromatographique utilisant la CLHP/UVVisible/ SM a permis d’identifier la partie flavonol. Elle présente principalement des composés glycosylés dont la partie rhamninoside est liée sur le flavonol en position 3 ou 4'. Des flavonols 3-O-acétyl-rhamninoside ont également été caractérisés et sont spécifiques de Rh. saxatilis. Les fruits matures renferment aussi des anthraquinones qui ont été séparées des flavonols et concentrées en utilisant l’Extraction sur Phase Solide (SPE). Après analyse par RMN, des dérivés rhamnoside et arabinoside acétylés de l’émodine, jamais décrits dans la littérature, ont été identifiés dont le 6-O-(3',4' diacétyl)-arabinopyranoside d’émodine et 6-O-(2',3',4'-triacétyl)- arabinopyranoside d’émodine présents seulement dans Rh. alaternus. Les colorants jaunes de la gaude (Reseda luteola) ont été analysés par électrophorèse capillaire. En comparaison avec la CLHP, un gain important de la durée d’analyse a été observé tout en conservant une séparation convenable. L’ensemble de ces résultats expérimentaux a pu être appliqué avec succès à l’étude de colorants extraits à partir d’objets et d’échantillons historiques provenant de collections muséales et comprenant notamment des indiennes du XIXème siècle. Enfin, des essais de teintures ont été réalisés, en collaboration avec la société Les Olivades dans le but de développer une gamme de tissus à base de colorants naturels

This work concerns the study of three tinctorial plants: madder, buckthorn and weld. These plant species produced many cultures in Provence and represented the principal raw material in red and yellow dyes for dyers and artists. An optimisation of extraction conditions for madder dyes, using ultrasounds, was carried out with a statistical model. This easy, fast and effective extraction process was compared with two other conventional techniques. A cytohistological study on madder roots permits to examine effects produced by the different extraction processes. Cells reveal, after ultrasonic extraction, profound structural alterations, explaining the high yield in extracted dyes in comparison with classical methods. A fundamental study on the dyes identification extracted from Rhamnus species green fruits was carried out. A chromatographic approach using HPLC-UV-MS permits to identify the flavonol fraction. It is mainly composed of glycosiled compounds where the rhamninosid part is linked in position 3 or 4’ on the flavonol nucleus. 3-O-acetyl-rhamninosid derivatives were also characterised and they are specific to Rh. saxatilis species. Ripe fruits contained anthraquinonic compounds that were separated from flavonols and concentrated using Solid Phase Extraction (SPE). After NMR analyse, acetyl rhamnosid and arabinosid derivatives of émodine, never described in the specialised literature, were identified as emodin-6-O-(3',4'-diacetyl)-arabinopyranosid and emodin-6-O-(2',3',4' triacetyl)-arabinopyranosid were only present in Rh. alaternus. Yellow dyes of weld (Reseda luteola) were analysed by capillary electrophoresis. In comparison with HPLC, a reduced run time was observed while preserving a suitable separation. These experimental results were successfully applied to the study of ancient samples belonging from museums and including “indiennes” of the XIXth century. Finally, dying tests were carried out, in collaboration with Les Olivades society, in the aim to develop textiles containing natural dyes