Synthèse et étude des propriétés d’auto-association de molécules amphiphiles dérivées de D-glucose

Synthesis and study of the self-assembly properties of amphiphilic molecules based on D-glucose

• Auteur / Autrice : Christelle Silioc
• Direction : Catherine Ladavière, Stéphane Trombotto
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et Physico-Chimie
• Date : Soutenance le 14/06/2012
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ingénierie des Matériaux Polymères
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Muriel Blanzat, Laurent David
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yves Grohens, Ange Polidori

Mots clés

Mots clés contrôlés

Associations moléculaires

Glucides

Glycosaminoglycanes

Nanoparticules

Composés amphiphiles

Mots clés libres

Synthèse

Auto-association

Molécules amphiphiles

Saccharides

Synthesis

Self-assembly

Amphiphilic molecules

Saccharides

Résumé

Cette thèse s’inscrit dans une thématique de recherche visant à synthétiser des moléculesamphiphiles présentant des propriétés bioactives, pouvant être mises à profit dans diversesapplications biomédicales ou encore dans le domaine de l’agrochimie. Les molécules amphiphilessont alors les propres actrices de leur formulation de par leurs propriétés d’auto-association et debioactivité (concept dit « d’économie moléculaire »). Dans ce contexte, la première partie de cetravail a été consacrée à la synthèse de molécules amphiphiles modèles dérivées de D-glucose etde N-acétyl-D-glucosamine. La voie de synthèse choisie pour les obtenir a été une aminationréductrice régiosélective à partir de chaînes alkylamine de différentes longueurs (6, 12 et 16atomes de carbone). Leur caractérisation a été réalisée par RMN et spectrométrie de masse. Ladeuxième partie de ce travail a été orientée vers l’étude du comportement auto-associatif desmolécules à base de D-glucose en solution aqueuse, seules, ou en mélange avec un phospholipidemodèle. Une organisation à différentes échelles de taille a été mise en évidence par les techniquesde diffusion de la lumière, microscopie électronique en transmission et grâce à la modélisation dedonnées expérimentales obtenues en diffusion des rayons X aux petits angles.

This work is part of a research program on the synthesis of amphiphilic molecules havingbioactive properties, which could be used in biomedical applications or in agrochemistry.Amphiphilic molecules could be the own actor of their formulation because of the dual propertyof bioactivity and self-assembly. In this context, the first part of this work concerns the synthesisof model amphiphilic molecules derived from D-glucose and N-acetyl-D-glucosamine. The chosenway to synthesize these molecules was a regioselective reductive amination from alkylaminechains of different lengths (6, 12 and 16 carbon atoms). Compounds were characterized by NMRand Mass Spectrometry. The second part of this work was oriented towards the study of the selfassemblyproperties of molecules derived from D-glucose in an aqueous solution, alone, or mixedwith a model phospholipid. An organization with different sizes was shown with severaltechniques: light diffusion, transmission electronic microscopy, and thanks to the establishment ofa model from experimental small-angle X-ray scattering data. When the amphiphilic moleculewith 12 atoms of carbon on this hydrocarbonated chain is studied alone in a solution, ellipsoidalmicelles seem to be present, mixed with bigger aggregates (~100 nm). However, when this sameamphiphilic molecule is used in a mix with a model phospholipid, a size diminution of theassembly was observed with the increase of amphiphilic molecules in the formulations.