Auteur / Autrice : | Guillaume Marchand |
Direction : | Stéphanie Leroy-Lhez, Nicolas Villandier |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie organique |
Date : | Soutenance le 22/11/2018 |
Etablissement(s) : | Limoges |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Chimie, écologie, géosciences et agrosciences Théodore Monod (Poitiers ; 2018-2022) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : PEIRENE |
Jury : | Président / Présidente : Katarzyna Matczyszyn |
Examinateurs / Examinatrices : Stéphanie Leroy-Lhez, Nicolas Villandier, Claude-Alain Calliste | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Grelier, Bernard Kurek |
Mots clés
Résumé
La surexploitation des ressources de la planète est aujourd’hui une problématique de premier ordre, et fait du remplacement des sources non renouvelables, d'énergie et de matières premières, l’un des défis majeurs du XXIe siècle. Dans cet objectif, les lignines, par leur disponibilité et leur biocompatibilité, apparaissent comme l’une des alternatives aux ressources fossiles. C’est dans ce contexte que le Laboratoire PEIRENE a décidé de mener ce travail de thèse portant sur le développement de nouveaux matériaux photosensibles à base de lignines modifiées. Dans ce but, trois lignines d’origines différentes ont été acétylées. Leur étude par spectroscopie RPE a révélé que le blocage de leurs fonctions antioxydantes augmente considérablement la quantité d’espèces réactives de l’oxygène qu’elles sont capables de générer sous irradiation lumineuse, permettant ainsi d’envisager l’utilisation de ce biopolymère modifié dans de nombreux domaines tels que le traitement photodynamique antimicrobien. Afin de les rendre hydrodispersibles et d’élargir ainsi leur champ d’applications, ces matériaux aux propriétés prometteuses ont été mis sous forme de nanoparticules puis, leur comportement photosensible a été lui aussi évalué par spectroscopie RPE. Il a ainsi été démontré qu’une fois dispersées dans l’eau sous la forme de nanoparticules, les lignines acétylées étaient toujours capables de produire de l’oxygène singulet sous irradiation lumineuse. Cette activité, qui n’a pas encore été reportée dans la littérature à notre connaissance, reste cependant assez restreinte et nécessite donc d’être améliorée. Afin d’élargir le domaine du spectre solaire permettant leur activation, un photosensibilisateur a par ailleurs été associé à ces nano-objets par encapsulation et par greffage covalent. L’ensemble des résultats découlant de ces travaux permettent d’envisager le développement de systèmes à base de nanoparticules de lignines acétylées dans de nombreux domaines, notamment pharmaceutique et phytosanitaire.