Assemblages supramoléculaires : étude de l'effet des interactions de faible énergie : utilisation de systèmes amphiphiles basés sur les calix-arènes

par Patrick Shahgaldian

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Anthony William Coleman.

Soutenue en 2002

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Anthony William Coleman.


  • Résumé

    Dans ce travail de recherche, une approche pluridisciplinaire de l'assemblage de molécules, sous l'influence de liaisons de faible énergie, est proposée, le modèle choisi étant une nouvelle classe de calix-arènes amphiphiles. La première partie de ce manuscrit est consacrée à des rappels bibliographiques ayant pour but de montrer l'importance de l'auto-assemblage sous l'influence de liaisons hydrophobes, dans les systèmes amphiphiles naturels et synthétiques. Un bref rappel concernant les cristaux liquides a été réalisé afin de compléter la démonstration de l'importance de la structure tridimensionnelle sur les phénomènes d'organisation moléculaire. Enfin la dernière partie de ces rappels a été consacrée à justifier le choix des calix-arènes pour synthétiser des molécules amphiphiles aptes à s'auto-organiser aux interfaces. Lors des travaux de recherches réalisés au cours de cette thèse, la synthèse de nouveaux calix-arènes amphiphiles a été réalisée. Le greffage de chaînes hydrophobes sur la couronne supérieure et de groupements phosphates sur la couronne inférieure a permis de produire, avec des rendements significatifs, des analogues structuraux de phospholipides naturels. Les couches monomoléculaires d'une de ces molécules amphiphiles, le para-dodecanoylcalix[4]arène, formées à l'interface air-eau, ont montré des propriétés de stabilisation sélective en réponse à la présence dans la sous phase de cations et d'anions. L'étude des couches mixtes de calix-arènes amphiphiles avec des lipides a montré que les calix-arènes amphiphiles phosphorylés présentent une bonne miscibilité avec les phospholipides naturels. L'investigation de l'auto-assemblage de ces molécules dans l'eau a permis de montré la possibilité de produire, en l'absence de co-surfactant, des nanoparticules. Celles-ci, comparables à des nanoparticules de lipides solides, présentent une bonne résistance aux stress physiques et dans le temps. Les différents paramètres concernant la préparation de ces nanoparticules ont été étudiés et les problèmes rencontrés après la re-suspension des lyophilisats de ces assemblages ont été résolus en utilisant des agents cryoprotecteurs. L'étude du comportement de ces particules dans des gels d'intérêt cosmétique et avec l'albumine sérique permet d'envisager leur utilisation comme transporteurs aussi bien pour des applications cutanées que dans le système circulatoire. L'étude à l'état solide, de calix-arènes " pseudo-amphiphiles " a montré l'importance des substituants présents sur la couronne supérieure pour l'organisation à l'état cristallin, celle-ci pouvant varier d'une structure en bicouches à une structure hélicoi͏̈dale. Enfin, l'étude en Microscopie à Force Atomique (AFM) de Bicouches Lipidiques Supportées (SLB) a permis de montrer la déstabilisation totale de celles-ci sous l'effet de l'interaction spécifique d'une protéine avec un lipide contenu dans la bicouche.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (203 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en bas de pages et notes bibliographiques dans chaque article

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