Synthèse de dérivés et analogues des acides dicinnamoyl quiniques nouvelle et évaluation de leur activité insecticide

Synthesis of new dicinnamoyl quinic acid derivatives and analogs and the evaluation of their potential as biopesticides

• Auteur / Autrice : Xiubin Li
• Direction : Sylvie Sanchez, Yves Queneau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 28/04/2016
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Chimie (Lyon ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Institut national des sciences appliquées (Lyon ; 1957-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires (Villeurbanne, Rhône) - Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires / ICBMS
• Jury : Président / Présidente : Peter Goekjian
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvie Sanchez, Yves Queneau, Peter Goekjian, Yves Blache, Evelyne Delfourne, Claire Dufour
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yves Blache, Evelyne Delfourne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biopesticides

Mots clés libres

Biosciences

Agriculture

Protection des cultures

Biopesticide

Acides chorogéniques

Essais insecticides

Bioscience

Agricutlure

Crop protection

Biopesticide

Chorogenic acides

Insecticidal assays

Résumé

L'utilisation de pesticides conventionnels, en particulier les pesticides chimiques de synthèse, a considérablement réduit les pertes de récoltes et a connu un succès commercial. Cependant, l'utilisation excessive de pesticides chimiques qui manquent de toxicité spécifique a provoqué une série de problèmes environnementaux et de santé publique. L'intérêt de la recherche vers de nouveaux biopesticides naturels avec de nouveaux modes d'actions vise à un meilleur équilibre entre l'efficacité des pesticides et la réduction des méfaits possibles pour l'environnement et les humains. Les plantes sont une source importante de biopesticides. Les acides chlorogéniques (CQA), isolés à partir de diverses plantes et présentent in vivo et in vitro un large spectre d'activités biologiques, ont attiré l'attention avec un potentiel comme biopesticides basé sur la toxicité brevetée de l'acide 3,5-di-O-caféoylquinique contre les larves de Myzus persicae. L'étude des propriété insecticides notamment la mode d'action et l'étude de certaines relations structure-activité pourrait bénéficier de la synthèse de différents dérivés et analogues de CQA. Des analogues des acides 4-désoxy-3,5-dicinnamoy quiniques et 3,4- et 4,5-dicinnamoylquiniques naturels ont été synthétisés. Sept analogues dans la série 4-désoxy ont été soumis à des essais insecticides et deux composés présentent une activité insecticide plus élevée que l'acide 3,5-dicaféoylquinique naturel. Comme perspectives à ce travail, confirmer l'activité des composés synthétisés sur d'autres espèces de pucerons d'importance agronomique pourrait être réalisé. De plus, d’autres collaborations avec des biologistes pourraient être établies afin d’évaluer d'autres activités des composés synthétisés ou les utiliser comme outils pour étudier des mécanismes de biosynthése.

The use of conventional pesticides, especially the synthetic chemical pesticides, has greatly reduced the crop losses and gained a commercial success. However, the excessive use of pesticides lacking toxic specificity has caused a series of environmental and public health problems. The research interest toward new naturally-occurring biopesticides with novel modes of actions aims at a better balance between the efficiency of pesticide and reducing possible harms to environment and humans. Botanicals are an important source of biopesticides. Cinnamoyl quinic acids (CQA), isolated from various plants and shown to exhibit in vivo and in vitro a wide spectrum of biological activities, have attracted the attention with potential as biopesticides based on the patented toxicity of 3,5-di-O-caffeoylquinic acid against the larvae of Myzus persicae. The investigation of the insecticidal activity of CQA including their mode of action and the study of some structure-activity relationships could benefit from the synthesis of different CQA derivatives and analogs. A series of natural CQA derivatives natural 3,4- and 4,5-dicinnmamoylquinic acid derivatives but also analogs like 4-deoxy-3,5-dicinnamoylquinic acids were so synthesized. Seven targeted 4-deoxy CQA analogs were subjected to insecticidal assays, and two compounds were found to exhibit higher insecticidal activities than natural 3,5-dicaffeoylquinic acid. As perspectives to this work, confirming the activity of the synthesized compounds on other aphid species of agronomic importance could be performed. Furthermore, other collaborations could be established with biologists dedicated to measure other bioactivities of the synthesized compounds or use them as tools to investigate various biological pathways.