Hydrogels basés sur l’auto-assemblage de tripeptides : caractérisations physico-chimiques et propriétés antibactériennes

Exploring hydrogels based on the self-assembly of a Fmoc-based tripeptide : physicochemical characterization and antibacterial properties

• Auteur / Autrice : Capucine Loth
• Direction : Fouzia Boulmedais
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie physique
• Date : Soutenance le 05/04/2024
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
• Jury : Président / Présidente : Lydie Ploux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Delphine Chan-Seng, Loïc Stefan
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Elisabeth Garanger, Franck Artzner

Mots clés

Mots clés contrôlés

Antibactériens

Synthèse (chimie)

Peptides

Hydrocolloïdes

Mots clés libres

Fmoc-FF

Hydrogels à base de peptides

Assemblages électrostatiques

Hydrogels antibactériens

Matrices de délivrance de principes actifs

Fmoc-FF

Peptide-based hydrogels

Electrostatic assemblies

Antibacterial hydrogels

Drug delivery matrices

Résumé

Les hydrogels sont des réseaux 3D retenant de grandes quantités d'eau. Biocompatibles, ils sont utilisés pour la délivrance de médicaments. Dans le but de développer des hydrogels antibactériens, cette thèse présente deux études basées sur l'utilisation d'un tripeptide phosphorylé protégé par un fluorénylméthoxycarbonyle (Fmoc), qui peut s'auto-assembler en hydrogel. Dans la première étude, différentes conditions de préparation (pH, sel, présence de polysaccharide) ont été étudiées pour former un hydrogel autocicatrisant et antibactérien libérant un antibiotique, le florfénicol. Dans la seconde étude, des stratégies de synthèse peptidiques et de phosphoramidites en phase solide ont été combinées pour ajouter le florfénicol au phosphate de tyrosine protégé par le Fmoc via un phosphodiester, clivable par des nucléases produites par des bactéries. Des résultats encourageants ont montré la formation du composé ciblé, ouvrant la voie au design d'un peptide antibactérien auto-défensif.

Hydrogels are 3D networks of fibers that retain large amounts of water when swollen. Due to their biocompatibility, they are increasingly used for drug delivery. To develop antibacterial peptide-based hydrogels, this dissertation presents two studies based on the use of a fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc)-protected phosphorylated tripeptide that can self-assemble into a hydrogel. In the first study, different preparation conditions (pH, salt, presence of polysaccharide) were investigated to obtain a self-healing and antibacterial hydrogel capable of releasing an antibiotic, florfenicol. In the second study, a solid-phase peptide and phosphoramidite synthesis strategies were combined to add florfenicol to the Fmoc-protected tyrosine phosphate via a phosphodiester, which can be cleaved by nucleases produced by bacteria. Encouraging results showed the formation of the targeted compound, paving the way for the design of a self-defensive antibacterial peptide.