Réactivité et pharmacomodulation de la 4-hydroxycoumarine : conception, synthèse et évaluation biologique de nouvelles molécules rodonticides éco-compatibles

Reactivity and pharmacomodulation of 4-hydroxycoumarin : design, synthesis and biological evaluation of new eco-friendly rodenticide

• Auteur / Autrice : Adrien Montagut-Romans
• Direction : Florence Popowycz, Etienne Benoît
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 26/02/2014
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Chimie (Lyon ; 2004-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ICBMS - Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires - UMR 5246 (Villeurbanne, Rhône)
• Jury : Président / Présidente : Nadia Walchshofer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yung-Sing Wong, Marc Lemaire, Virginie Lattard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Robert Hugh Dodd, Patrick M. Dansette

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anticoagulants

Rodenticides

Catalyse hétérogène

Catalyse homogène

Mots clés libres

4-hydroxycoyumarine

Anticoagulant

Rodonticide

Éco-compatible

Ortho-quinone méthyde

Catalyse homogène

Catalyse hétérogène

Pharmacomodulation

4-hydroxycoumarin

Anticoagulant

Rodonticide

Eco-friendly

Ortho-quinone methyde

Homogeneous catalysis

Heterogeneous catalysis

Pharmacomodulation

Résumé

L'usage des pesticides au sein de l'Union européenne est de plus en plus réglementé, et les rodonticides actuellement disponibles sur le marché sont responsables de nombreuses intoxications secondaires chez les prédateurs des rongeurs. Il est donc crucial aujourd'hui de trouver une alternative plus écologique aux molécules commerciales. Les travaux de recherches décrits dans cette thèse s'inscrivent dans ce contexte et présentent la mise au point de nouvelles voies d'accès à des structures coumariniques et leurs études biologiques. La molécule anticoagulante ciblée se devait d'être active sur rats sensibles et résistants, et d'avoir une rémanence faible dans l'organisme. Les synthèses chimiques ont été menées conjointement avec les tests biologiques, conduisant l'ensemble des études de façon convergente vers la production d'un lead. Trois nouveaux outils moléculaires ont été mis au point et ont permis la synthèse et l'évaluation d'un grand nombre de candidats. Les deux premières en catalyse homogène, sous micro-onde, ont permis de réduire le temps réactionnel nécessaire à la synthèse de 4-hydroxycoumarine substituée sur le carbone 3. La troisième méthodologie conduit par une approche séquentielle aux mêmes types de composés à l'échelle du gramme. Cette dernière ouvre également la porte à de nombreuses possibilités réactionnelles permettant d'envisager plus de diversité. Toutes les molécules ont été évaluées in vitro, sur différentes souches d'enzymes VKORC1 et ont offert une meilleure compréhension des interactions enzyme/inhibiteur. Après cette première évaluation, des tests in vivo ont été conduits sur une sélection de composés, et ont apporté des informations cruciales sur les relations structure/activité in vivo et structure/rémanence. Le meilleur composé synthétisé à ce jour semble répondre parfaitement aux différentes contraintes liées au cahier des charges établi initialement qui se basait sur une approche singlefeeding. Une stratégie multifeeding est aujourd'hui envisagée afin de mieux correspondre à la réalité du terrain. Sur la base de celle-ci, le nombre de composés décrit dans ce manuscrit potentiellement utilisable en tant que rodonticide se retrouve largement augmenté

To reduce the ecological impact of pesticides in UE many new legislations were put in place, in other hand, most of secondary intoxications of rodent's predators are due to rodenticides available on the market. That why it’s crucial to find alternative rodenticide more eco-friendly. This work describes optimization of new coumarinics compounds synthesis and their biological studies. The new anticoagulant should be active on wild and mutant rat, and must have a low hepatic persistence in the rat body. Organic syntheses were driven with biological studies and have converged to discover the lead. Three different new molecular tools were optimized and have allowed the synthesis and the evaluation of a large number of candidates. The first two through homogeneous catalysis by using micro-waves have reduced the time needed for the alkylation of 4-hydroxycoumarin on the carbon 3. The third methodology allows the synthesis of same kind of compounds in large scale. This methodology opens news potentials reactions to add structural diversity. All the molecules were evaluated in vitro on different types of VKORC1 and have participated to a better understanding of the enzyme/inhibitor interactions. After this first evaluation, in vivo tests were performed on a selection of candidates, and have brought a crucial structural relationship between structure and in vivo persistence/activity. The best compound produced by now seems to answer at all specifications established linked to the single-feeding strategy. Multiple-feeding strategy is today planned to better correspond to the field reality. On the base of this one the number of candidates usable as rodenticides is increased