Avancée dans la synthèse de dendrimères, sur support solide et par auto-assemblage

Advancing dendrimer synthesis : solid-phase and self-assembly approach

• Auteur / Autrice : Adela Ya-Ting Huang
• Direction : Ling Peng, Aura Monica Tintaru, Chai-Lin Kao
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences Chimiques
• Date : Soutenance le 11/07/2017
• Etablissement(s) : Aix-Marseille en cotutelle avec Kaohsiung Medical University (Taïwan)
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole èdoctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Interdisciplinaire de Nanoscience de Marseille (CINAM)
• Jury : Président / Présidente : Sodio Chih-Neng Hsu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Louis Reymond, Frédéric Fagès, Chun-Cheng Lin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yun-Ming Wang, Anne-Marie Caminade

Mots clés

Mots clés contrôlés

Peptides

Dendrimères

Synthèse en phase solide

Mots clés libres

Synthèse en phase solide

Dendrimères PAMAM inversés

Bibliothèque de dendrimères de triazine

Dendrimères poly(aminoesters)

Dendrimères autoassemblés

Dendrimères amphiphiles

Nanothéranostique

Solid-Phase synthesis

Inverse PAMAM dendrimers

Triazine dendrimer library

Poly(aminoester) dendrimers

Self-Assembly

Amphiphilic dendrimers

Nanotheranostics

Résumé

Les dendrimères sont très prometteurs du fait de leur structure unique et de leur multivalence. Cependant, leur synthèse souffre de problèmes de défauts de structure et de présence de produits secondaires très similaires. Des approches synthétiques alternatives sont donc fortement désirées. L'objectif de ma thèse consiste à explorer la synthèse sur support solide et l’approche d'autoassemblage pour la préparation de dendrimères.La première partie de ma thèse se concentre sur la synthèse de dendrimères en phase solide. Nous avons tout d'abord développé une méthode de synthèse pour les dendrimères poly(amidoamines) basée sur la chimie des peptides. Nous avons ensuite construit une petite bibliothèque de dendrimères de type triazine en faisant varier la taille et la terminaison des dendrimères pour créer une variété de dendrimères. Nous avons aussi tenté de synthétiser des dendrimères poly(aminoesters) bien que nous n'ayons pu les obtenir du fait du caractère labile de ces dendrimères.La deuxième partie de ma thèse vise à appliquer l’approche d'autoassemblage pour la construction de dendrimères supramoléculaires comme théranostiques combinant l'imagerie et la thérapie. Nous avons synthétisé un petit dendrimère amphiphile portant DOTA pour chélater le Gd (III). Ce dendrimère est capable de s'autoassembler en supramolécule et d’encapsuler l’agent anticancéreux doxorubicine, pour construire des agents théranostiques à base de dendrimères multivalents.L’ensemble de ma thèse se consacre au développement de stratégies en phase solide et de l'autoassemblage pour construire des dendrimères pour les applications dans les domaines biomédicaux et des matériaux.

Dendrimers hold great promise for wide applications thanks to their unique structural architecture and multivalent cooperativity. However, dendrimer synthesis often suffers from structural defects caused by incomplete reactions and difficulties associated with purification. Consequently, alternative synthetic approaches to overcome the limitations of current dendrimer synthesis are in high demand.My first PhD project mainly focuses on establishing novel strategies and methodologies for solid-phase dendrimer synthesis with advantages of convenient complete synthesis and easy purification procedures. We first developed a new and concise solid-phase synthesis of PAMAM dendrimers based on the adoption of peptide synthesis chemistry. We then constructed a small library of triazine dendrimers varying in generations and surface groups with a view to rapidly synthesizing dendrimers with structural diversity. We also strived to synthesize poly(aminoester) dendrimers although we had difficult to get it thorough.My second PhD program aims to apply the self-assembly approach for constructing supramolecular dendrimer theranostics. A small DOTA-conjugated amphiphilic dendrimer with Gd(III)-chelation was synthesized and self-assembled into supramolecular nanomicelles to encapsulate the anticancer drug doxorubicin. The obtained system constitutes a multivalent nanotheranostic to combine imaging purpose with therapeutic utility.In summary, my PhD program mainly contributes to elaborating strategies for dendrimer synthesis using both solid-phase method and self-assembly approach in the view to realizing and broadening their applications in the arenas of biomedical and material sciences.