Préparation et caractérisation de nouveaux amphiphiles fonctionnalisés par des oligo-et polysaccharides

par Alexandre Goncalves Dal Bo

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Redouane Borsali et de Valdir Soldi.

Soutenue le 25-04-2011

à Grenoble en cotutelle avec l'Universidade federal de Santa Catarina , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Centre de Recherche sur les Macromolécules Végétales (équipe de recherche) .

Le président du jury était Cristiano Giacomelli.

Le jury était composé de Redouane Borsali, Valdir Soldi, Sebastien Fort, Graham Ellis, Thomas Schick.

Les rapporteurs étaient Jean-jacques Robin, Nadya Pesce da silveira.


  • Résumé

    Ce travail de thèse décrit la préparation et l'étude des propriétés d'auto-assemblage de nouveaux amphiphiles fonctionnalisés par des sucres. Des glycosides propargyliques du lactose et de la N-acétyl-glucosamine ont été conjugués par chimie click (cycloaddition de Huisgen catalysée par des sels de cuivre) à des dérivés de poly(ethyleneglycol) dont une des extrémités a au préalable été modifiée par une fonction azide et l'autre par un bloc hydrophobe de type polyphénylène ou bien aliphatique. Après une caractérisation par résonance magnétique nucléaire et spectrométrie de masse, les propriétés d'auto-assemblage de ces amphiphiles ont été étudiées par diffusion dynamique de la lumière (DLS), diffraction des rayons-X aux petits angles (SAXS) et microscopie électronique. Il a été montré qu'en phase aqueuse, les systèmes amphiphiles dérivés du PEG 900 s'auto-assemblent pour former de micelles de taille extrêmement régulière dont le diamètre moyen est de l'ordre de 10 nm. La présence et la biodisponibilité des sucres à la surface de ces nanoparticules ont également pu être démontrées par diffusion dynamique de la lumière avec les lectines PNA et WGA. Les interactions spécifiques observées entre les lectines et micelles associées aux propriétés d'encapsulation de ce type de nanoparticules permettent d'imaginer de futures applications pour la délivrance de médicaments ou encore l'imagerie médicale.

  • Titre traduit

    Preparation and characterization of new amphiphilic functionalized by (oligo-and polysaccharides)


  • Résumé

    This thesis reports the preparation and characterization of new rod-coil amphiphiles functionalized with oligo- and polysaccharides through Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition reactions between species functionalized by an azide group on one side and an terminal alkyne on the other catalyzed by copper. The amphiphiles were synthesized and characterized based on different hydrophobic parts conjugated with the polymer poly(ethylene oxide) PEO with a hydrophilic spacer arm and the oligo- and polyssaccharides 2-propargyl-2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucopyranose (GlcNAc) and propargyl β-D-galactopyranosyl-(14)-β-D-glucopyranose (Lac). The amphiphiles synthesized were characterized in terms of their chemical structure and composition through nuclear magnetic resonance (NMR), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, mass spectroscopy (MALDI-TOF-MS and ESI-MS) and high resolution mass spectroscopy (HRMS). After the dissolution in water, the amphiphiles self-associate in highly regular micelles with an average diameter of 2RH ~ 10 nm. Dynamic light scattering (DLS), transmission electron microscopy (TEM) and small angle x-ray scattering (SAXS) were used in order to investigate the structure and dynamics of these saccharide amphiphiles. The presence of carbohydrate epitopes on the surface of the micelles and their bioavailability for the segmentation of lectin were also demonstrated by DLS. Specific interactions of GlcNAc and Lac residues with lectins from wheat germ agglutinin (WGA) and peanut agglutinin (PNA), respectively, reveal the potential applications of such amphiphilic derivatives of carbohydrates as vectorizing systems, both simple and specific to a drug delivery site.


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