Synthèse de triglycérides structurés ou fluorescents pour l' étude du métabolisme lipidique

Emilie Vaique

Description

Sous la direction de Maud Cansell, Sandra Pinet
Thèse soutenue le 04 décembre 2009: Bordeaux 1
L’utilisation de molécules issues d’une synthèse maîtrisée est une approche très intéressante pour les biologistes car elle met à leur disposition des molécules bien caractérisées et d’une grande pureté. Dans un premier temps, nous avons synthétisé des triglycérides structurés. Ce sont des molécules lipidiques dans lesquelles les acides gras d’intérêt sont estérifiés sur le squelette glycérol en position connue. Les acides gras introduits appartiennent à la série oméga 3 (acides linolénique (ALA), eicosapentaènoique (EPA) et docosahexaènoique (DHA). Ils sont estérifiés spécifiquement en position interne ou externes car la biodisponibilité des lipides alimentaires, apportés sous forme de triglycérides, varie en fonction de la position de l’acide gras sur le squelette glycérol. L’utilisation de ces lipides structurés a été validée par des études de biodisponibilité, in vivo, chez le rat, qui ont montré que l’ALA était très bien assimilé quelle que soit sa position sur le glycérol. Dans un deuxième temps, nous avons synthétisé un acide a-linolénique fluorescent, sous forme d’ester méthylique, pour obtenir in fine un TG fluorescent. Celui-ci nous permettra suivre, par imagerie, le devenir de l’ALA dans des cellules en culture, modèles de la barrière intestinale. Les différentes molécules synthétisées sont apparues comme un outil fondamental permettant de mieux connaître le devenir métabolique des triglycérides dans l’organisme.
-Acide gras série oméga 3
-Biodisponibilité
-Triglycérides structurés
-Rmn 1h 13c
-ALA fluorescent
-UV-Visible
-Molécules d’intérêt
-Fluorescence
Biologists are very interested in the use of molecules obtained by a well-controlled synthesis because such molecules are well characterized and of high purity. First, we synthesized pure structured triglycerides in other words lipid molecules in which fatty acids are esterified onto a known position of the glycerol backbone. The introduced polyunsaturated fatty acids belong to the omega 3 series (linolenic (LNA),eicosapentaenoic (EPA) and docosahexaenoic (DHA acids). As the bioavailability of lipids depends upon their position on the glycerol skeleton , we prepared triglycerides esterified with omega 3 fatty acids either qt one of the external positions or at the internal one. The use of these structured lipids was validated byr in vivo studies on rats that showed a good assimilation of LNA whatever its position was. Secondly, we synthesized an ? linolenic acid as methyl ester labeled with a fluorophore To obtain in fine a fluorescent triglyceride. This last one will be use for the spatio-temporal follow-up, in culture cell, of the LNA. The synthesized molecules are a promising tool to better understand the triglycerides’ metabolism in the human being.
-Omega 3 fatty acids
-Structured triglyceride
-Fluorescent LNA
-Relevant molecules
-Bioavailability
-1H and 13CNMR
-UV-Visible
-Fluorescence
Source: http://www.theses.fr/2009BOR13917/document

Sujets

• Biodisponibilité

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 109
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 9 Mo

Extrait

N° d’ordre : 3917





THÈSE

PRÉSENTÉE A

L’UNIVERSITÉ BORDEAUX 1
ÉCOLE DOCTORALE DES SCIENCES CHIMIQUES
Par
Emilie VAIQUE

POUR OBTENIR LE GRADE DE

DOCTEUR
SPÉCIALITÉ : Chimie organique



Synthèse de triglycérides structurés ou
fluorescents pour l'étude du métabolisme
lipidique



Soutenue le 4 Décembre 2009


Devant la commission d’examen formée de :

M. BENNETAU Bernard Directeur de recherche, CNRS Bordeaux Président
M. DURAND Thierry Directeur de recherche, CNRS Montpellier Rapporteur
M. SEBEDIO Jean-Louis Directeur de recherche, INRA Clermont-Ferrand Rapporteur
Mme. COMBE Nicole Ingénieur Institut des Corps Gras (ITEG), Pessac Examinateur
Mme. CANSELL Maud Professeur, IPB Directrice de thèse
Mlle. PINET Sandra Maître de Conférences, IPB Co-directrice de thèse
REMERCIEMENTS

Le présent mémoire est l’aboutissement de trois années de Doctorat qui se sont déroulées au
sein de l’Institut des Science Moléculaire (ISM) dans le groupe Nanosystème Analytiques
(NsysA) de l’université Bordeaux I.

Je souhaite donc remercier chaleureusement Monsieur Philippe Garrigues, le Directeur de
l’ISM, ainsi que le Professeur Alexander Kuhn (Directeur du groupe NsysA), pour m’avoir
accueillie au sein du laboratoire où j’ai pu mener à bien cette thèse dans d‘excellentes
conditions.
Je souhaite remercier Sandra Pinet (co-directrice de thèse), maître de conférences, qui m’a
encadré avec compétence, disponibilité et efficacité pendant ces trois années de thèse. Elle a
toujours su m’aiguiller judicieusement tout en me laissant une grande autonomie à la
paillasse. Je la remercie également pour m’avoir donné l’opportunité de faire de
l’enseignement en Chimie Organique au sein de l’Ecole National Supérieure de Chimie et
Physique de Bordeaux. Merci également à Maud Cansell, directrice de thèse pour nos
discussions et son enthousiasme.
Pour avoir accepter de présider cette thèse, j’adresse ma gratitude à Monsieur Bernard
Bennetau, Directeur de recherche CNRS à l’Université de Bordeaux I.
Je tiens également à remercier Monsieur Thierry Durand, Directeur de Recherche CNRS à
Montpellier et Monsieur Jean-Louis Sebedio, directeur de Recherche INRA à Nantes pour
avoir accepté de juger mon travail. Encore merci à l’ensemble des membres du jury pour le
soin avec lequel ils ont examiné ce manuscrit.

Je souhaite maintenant dire un très grand merci à tous les membres permanents du groupe
NsysA et à Noël Pinaud pour toutes les études RMN au CESAMO et Leslie COUEDELO à
l’ITERG pour les tests biologiques chez le rat. Leurs efficacités et leurs disponibilités ont été
exceptionnelles.

Mes pensées se tournent enfin vers tous mes amis étudiant(e)s, thésard(e)s et post docs qui ont
su me soutenir et me supporter pendant mes trois années. Les anciens, Emanuela, Emeline,
Marie-Laurence, Martina, Matthias, Valérie, Veronika, puis tous les contemporains, Aurélien,
Christophe, Frédérique, Matthias, Yémima,…
2

Un grand merci à Olivier, pour avoir toujours été là et pour m'avoir soutenue et encouragée.
Pour finir je voudrais dédier cette thèse à ma Mère sans qui je n’en serai pas arrivé là, elle a
ainsi contribué de façon non négligeable à la réalisation de cette thèse.


3Sommaire

Liste des abréviations.......................................................................................... 5

INTRODUCTION GENERALE ....................................................................... 7

CHAPITRE 1 : RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES

I) Acides gras w-3................................................................................................. 15

II) Quelques données sur le métabolisme des lipides ........................................... 17
II-1) Digestion et absorption intestinale des lipides ............................................................ 17
II-2) Paramètres influençant la biodisponibilité des lipides............................................... 19
II-3) Conversion des acides gras polyinsaturés ................................................................... 20

III) Méthodes de synthèse de triglycérides .......................................................... 22
III-1) Interestérification......................................................................................................... 23
III-1.1) Interestérification par catalyse chimique ........................................................................ 23
III-1.2) Interestérification par catalyse enzymatique .................................................................. 27
III-1.3) Comparaison de l’interestérification par catalyse chimique et par voie enzymatique 33
III-2) Migration d’acyle ........................................................................................................... 35
III-3) Réaction d’estérification................................................................................................. 37
III-3.1) Obtention d’un triglycéride par estérification enzymatique ......................................... 37
III-3.2) Obtention de TG hétérogènes par estérification par catalyse chimique....................... 39
III-3.2.1) Synthèse de triglycérides mixtes de type ABA............................................................... 40
IV.3.2.2) Synthèse de triglycérides mixtes de type AAB ............................................................... 43

CHAPITRE 2 : SYNTHESE DE TRIGLYCERIDES
STRCTURES PURS

I) Synthèse de TG symétriques à partir du glycidol ............................................ 47

II) Synthèse de triglycérides à partir de glycérols protégés sous forme d’acétals 51
II-1) Synthèse de triglycérides symétriques à partir du 1,3-O-benzylidène glycérol............... 52
II-1.1) Acylation du 1,3-O-benzylidène glycérol par l’acide stéarique....................................... 53
II-1.2) Déprotection du glycérol et double estérification one-pot ............................................... 53
II-1.3) Estérification du dioxane par l’acide a-linolénique ......................................................... 58
II-1.4) Influence de l’ALA sur le rendement de la réaction d’estérification à partir du 1,3-O-
benzylidèneglycérol......................................................................................................................... 58
1Sommaire
II-1.4.a) Mise au point des conditions de l’estérification de 5 par l’acide stéarique et l’acide a-
linolénique .................................................................................................................................... 58
II-1.4.b) Identification des isoméres cis et trans des composés 8a et 8b par RMN à deux
dimensions .................................................................................................................................... 61
1II.1.4.c) Etude cinétique de la réaction d’acylation du 1,3-O-benzylidèneglycérol par RMN H 64
II-2) Synthèse de TG structurés symétriques et dissymétriques à partir d’un mélange de
dioxane et de dioxolane............................................................................................................ 67
II-2-1) Synthèse et caractérisation du mélange de 1,3-O-benzylidèneglycérol 5 et de 1,2-O-
benzylidèneglycérol 6...................................................................................................................... 68
II-2-2) Estérification du mélange de dioxane et de dioxolane et application de notre stratégie
pour accéder rapidement à des TG structurés purs .................................................................... 69
II-2-3) Estérification par des acides gras polyinsaturés des composés 5 et 6 en mélange ........ 70
II-2.3a) Estérification des composés 5 et 6 en mélange par des acides gras polyinsaturés n-3 .. 70
II-2.3b) Identification, par RMN, des isoméres cis et trans du composé 14................................. 71
II-2.3c) Cinétique de l’acylation du mélange de 5 et 6 : étude RMN ........................................... 73
II-2-3d) Synthèse de TG estérifiés par des AGPI en position interne ou externe......................... 75

III) Analyse de la structure des triglycérides par la méthode enzymatique......... 80

IV) Con