Thèse soutenue

Application du potentiel analytique de la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire à l'étude de composés d'intérêts pharmaceutique et nutraceutique
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Auteur / Autrice : Rosachiara Antonia Salvino
Direction : Christie AroulandaGiuseppina De LucaGiovanni De Filpo
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 31/05/2022
Etablissement(s) : université Paris-Saclay en cotutelle avec Università degli studi della Calabria
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay (Orsay, Essonne ; 2006-....) - Liquid X-tal NMR Structural and Conformational-orientational Analysis (Rende, Italie)
référent : Faculté des sciences d'Orsay
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Chimie (2020-....)
Jury : Président / Présidente : Christina Sizun
Examinateurs / Examinatrices : Burkhard Luy, Hassan Oulyadi, Valentina Domenici, Mehdi Yemloul
Rapporteurs / Rapporteuses : Burkhard Luy, Hassan Oulyadi

Mots clés

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Résumé

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Dans cette thèse de doctorat, la spectroscopie RMN est appliquée dans deux domaines de recherche: dans l'étude métabolique des matrices alimentaires, et dans l'étude structurale, orientationnelle et conformationnelle de petits molecules chirales flexibles d'intérêt pharmacologique. Dans le domaine métabolomique, le profil moléculaire des aliments constitue une «empreinte» du biosystème étudié et peut être utilisé pour son identification. Dans ce contexte, la spectroscopie RMN a été utilisée en combinant des séquences d'impulsions traditionnelles à des outils de chimiométrie dans le but de caractériser la composition métabolique d'aliments et d'extraits naturels, et de suivre l'évolution du leur profil métabolique lors de phases de traitement industriel. La première étude présentée est la caractérisation du profil métabolique de jus d'orange et de clémentine de Calabre. L'objectif principal de cette étude est d'évaluer la possibilité de suivre les variations métaboliques subies par le jus frais au cours du processus thermique industriel afin d'obtenir des jus concentrés et d'évaluer la possibilité d'utiliser cette technique comme outil de contrôle de la qualité. La même méthodologie a ensuite été adoptée pour la caractérisation de jus de pomme de Calabre provenant de différents cultivateurs afin d'évaluer la possibilité de distinguer les différentes variétés de fruits du jus en fonction de leur spectre RMN proton. La troisième étude réalisée dans le domaine métabolomique est la caractérisation des extraits de Cannabis Sativa (huile de graines de chanvre et extraits d'inflorescences) et l'évaluation des différences dans les profils métabolomiques obtenus après différentes techniques d'extraction. La quatrième étude présentée dans ce cadre est la caractérisation et la quantification des principaux métabolites de l'huile essentielle de bergamote, et l'exploration de la possibilité de discrimination de fraudes et adulterations auxquelles cet extrait de grande valeur peut être soumis. Enfin la dernière étude est l'application de la RMN HR-MAS (High Resolution - Magic Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy) dans la caractérisation de la fraction organique de déchets solides municipaux et dans le suivi de leurs variations en termes de composition des matières organiques lors qu'ils sont soumis à traitements d'oxydation. L'attention s'est ensuite portée sur l'étude conformationnelle d'espèces flexibles en solution. En effet, puisque l'activité biologique d'un aliment est une fonction non triviale de celle de chaque métabolite individuel, et qu'elle dépend à la fois de la configuration des centres stéréogène, s'il s'agit d'une espèce chirale, et de la disposition spatiale des atomes au sein de molécule, des études conformationnelles et configurationnelles de ces espèces flexibles bioactives doivent être réalisées en parallèle de la caractérisation du métabolome lui-même. En particulier, l'étude RMN dans des milieux chiraux faiblement orientés est appliquée à une paire d'énantiomères caractérisé structurellement par la présence d'un seul angle de torsion. L'espèce (RS)-4-fluoro-α-méthylbenzyl alcool ((RS)-4FMBOH) a été étudiée comme un exemple simple de molécule chirale afin d'explorer les équilibres conformationnels moléculaires et de faire émerger des différences dans les courbes de distribution de torsion et l'ordre d'orientation paramètres des deux énantiomères. La chiralité constitue un problème crucial lorsqu'il s'agit d'espèces bioactives ; c'est pourquoi la deuxième étude traite le cas de l'acide thiaprofénique, une espèce chirale complexe du point de vue conformationnel dont un seul énantiomère est actif comme médicament anti-inflammatoire. L'objectif principal de l'étude présentée est de comprendre si la méthodologie adoptée peut fournir des informations permettant d'accroître les connaissances dans la compréhension du mécanisme d'action des médicaments et des différentes activités biologiques des énantiomères.