Influence d'un tensioactif sur une membrane phospholipidique : étude par diffraction des rayons X couplée à la calorimétrie différentielle : étude des structures aux basses températures

Influence of a surfactant on a phospholipid membrane : a coupled X-ray diffraction and differential scanning calorimetry study : contribution to the micelle-vesicle transition, study of the structures formed at low temperatures

• Auteur / Autrice : Louisa Dahbi
• Direction : Claudie Bourgaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Micro-calorimétrie différentielle

Diagramme de phase

Transition micelle-vésicule

Résumé

Nous avons étudié l'influence du tensioactif non ionique n-β-D-decyl-glucopyranoside (C1OG) sur les transitions de phase du phospholipidide dilaurylphosphatydilcholine (DLPC ou C12PC) en excès d'eau. Les CnPC en excès d'eau présentent un polymorphisme thermotrope. Aux plus basses températures, la phase Lβ' est observée (bicouches planes, parallèles et chaînes hydrocarbonées cristallisées et inclinées par rapport à la normale à la bicouche). Lorsque la température augmente le système transite dans la phase Pβ' où les bicouches présentent une ondulation périodique et les chaînes hydrocarbonées sont dans la même configuration que dans la phase Lβ'. Aux plus hautes températures, les CnPC sont dans la phase Lα où les bicouches sont planes, parallèles et les chaînes hydrocarbonées sont fluides et perpendiculaires en moyenne au plan de la bicouche. Nous avons tout d'abord étudié la DLPC pure en excès d'eau et confirmé son comportement singulier par rapport à ses homologues. Contrairement à ces derniers, la DLPC ne forme pas la phase Lβ' et la transition de phase entre les phases Pβ' et Lα se fait par une étape intermédiaire notée Li. Nous avons ensuite construit le diagramme de phase du système DLPC/C1OG/ H2O par diffraction des rayons X couplée à la microcalorimétrie différentielle. Dans ce système, nous avons mis en évidence une nouvelle phase ondulée à basse température appelée Lx et déterminé ses paramètres. Dans la seconde partie, nous avons étudié l'influence de l'histoire thermique (refroidissement lent, rapide, trempe, recuit. . . ) sur la structure des phases observées afin de déterminer la stabilité de celles-ci. Enfin, nous avons fait varier la longueur n de la chaîne du tensioactif CnG afin de comprendre l'influence des paramètres stériques sur les structures formées.

We have studied the influence of the non ionic surfactant n-décyl-β-D-glucopyranoside on the thermotropic transitions of the phosphatidylcholine DLPC (or C12PC)in excess water. CnPCs in excess water show a thermotropic polymorphism. At the lowest temperatures, the Lβ' phase is observed (plane and parallel bilayers, hydrocarbon chains crystallized and tilted with respect to the bilayer normal). When increasing temperature, the system transits into the Pβ' phase where the bilayers present periodic ondulations; the hydrocarbon chains are in the same configuration as in the Lβ' phase. We have first investigated DLPC in excess water and confirmed its singular behaviour compared to its homologues. Contrary to these latters, DLPC does not show the Lβ' phase and present a two steps transition between the Pβ' and Lα phases. We have then built the phase diagram of the system DLPC/C10G in excess water using the coupling of X-Ray diffraction with differential scanning calorimetry. In this system we have high- lighted a new ripple phase called Lx at low temperatures and determined its parameters. In the second part of this work, we have studied the influence of thermal history (slow, fast cooling, quenching, annealing. . . ) on the observed phases in order to define their stability. Finally, we have studied the influence of the chain length n of the surfactant CnG in the DLPC/CnG system to understand the steric parameters influence on the formed structures.