Indolone-1 oxydes 2-substituées : synthèse et capacité de piégeage de radicaux

2-substitued Indolone-1-oxides: Synthesis and radicals trapping capacity

• Auteur / Autrice : Jérémie Boyer
• Direction : Françoise Nepveu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie moléculaire et supramoléculaire
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets physiologiques

Radicaux libres (chimie)

Nitrones

Mots clés libres

Indolone-1 oxydes

Nitrones

Piégeurs de spin

Rpe

Résumé

Les composés à fonction nitrone ont fait l'objet de nombreux développements depuis la découverte de leur capacité à piéger les radicaux libres. Cette propriété couplée à l'analyse par résonance paramagnétique électronique (RPE) a permis de mettre en évidence de nombreux mécanismes redox en chimie comme en biologie. Ce mémoire décrit la synthèse et les propriétés de piégeage de radicaux d'une série de nitrones, les indolone-1-oxydes. La série d'indolone-1-oxydes a été synthétisée par deux voies différentes avec, comme réactif de départ, une arylaldéhyde substituée par un groupement nitro en position ortho. Une série de huit composés a ainsi été obtenue et testée pour ses capacités à piéger les radicaux libres. Les expériences de piégeage de spin ont été réalisées, dans un premier temps, par RPE sur cette série en testant différents radicaux libres (hétéro- ou carbone-centrés). Cette étude a permis de déterminer la capacité des indolone-1-oxydes à piéger ces radicaux en donnant des adduits radicalaires nitroxydes particulièrement stables. Deux de ces nitrones se dégradent spontanément en adduit nitroxyde en solution. Ces propriétés de piégeage ont ensuite été évaluées par des méthodes indirectes où l'on mesure la capacité des nitrones à protéger ou retarder la dégradation d'une sonde moléculaire d'une attaque radicalaire. La première méthode a évalué la capacité des nitrones à inhiber la décoloration du b-carotène provoquée par l'attaque d'un radical lipoperoxyle en milieu lipophile. La deuxième méthode a suivi l'inhibition de la perte de fluorescence de la fluorescéine subissant l'attaque du radical issu du dihydrochlorure de 2,2'-azobis(2-amidinopropane) (AAPH) en milieu hydrophile. Les différentes méthodes utilisées dans ce travail montrent que les indolone-1-oxydes de la série présentent, à de très faibles concentrations, de très bonnes capacités de piégeage des radicaux libres. Ces nitrones constituent ainsi de bons outils moléculaires pour l'étude des mécanismes redox de systèmes biologiques lors de travaux ultérieurs.

Nitrone compounds have been the subject of many developments since the discovery of their capacity to trap free radicals. This property of spin trapping coupled with electron paramagnetic resonance (EPR) analysis made it possible to highlight many redox mechanisms in chemistry and in biology. This memoir describes the synthesis and the radical trapping properties of a series of nitrones, the indolone-1-oxides. These indolone-1-oxides were synthesized in two different ways both starting from an arylaldehyde substituted by a nitro group in the ortho position. A series of eight compounds was obtained and tested for their capacities to trap free radicals. The spin trapping experiments were carried out initially by EPR on this series by testing various free radicals (hetero- or carbon-centered). The study made it possible to determine the capacity of indolone-1-oxides to trap various types of radicals giving particularly stable nitroxide adducts. Two of these nitrones spontaneously yielded nitroxide adducts in solution. The trapping properties were then evaluated by indirect methods measuring the capacity of the nitrones to protect or to delay the degradation of a molecular probe by radical attack. The first method evaluated the capacity of nitrones to inhibit the bleaching of b-carotene caused by lipoperoxyl radical attack in lipophilic medium. The second method followed the inhibition of the fluorescence decay of fluorescein undergoing radical attack initiated by 2,2'-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride (AAPH) in hydrophilic medium. The various methods used in this work show that the indolone-1-oxide series has, at very low concentrations, very good free radical trapping capacities. These nitrones will thus make good molecular tools for the study of redox mechanisms in biological systems.