Composes amphiphiles modulables hautement fluorés : synthèse et applications dans le domaine de la vectorisation, Modular highly fluorinated surfactants : synthesis and applications in the field of vectorization

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Sous la direction de Christine Gérardin
Thèse soutenue le 04 mars 2010: Nancy 1
Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur la synthèse et à l'étude physico-chimique et biologique de nouveaux tensioactifs fluorés pour la conception de vecteurs non-viraux ayant un intérêt dans le domaine de l'interférence ARN. Dans un premier temps, en se basant sur l'expérience du laboratoire et sur l'étude des vecteurs existants, nous avons proposé un design moléculaire pour la synthèse d'amphiphiles bicaténaires géminis et monocaténaires. La synthèse a été réalisée par des méthodes simples et offre de bons rendements. Les tensioactifs préparés comportent des chaines grasses fluorées pour leurs propriétés spécifiques et des motifs polyaminés ou oxyéthylènique comme partie polaire. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés aux propriétés physico-chimiques de ces familles de molécules. Les tensioactifs géminis sont insolubles dans l'eau et forment des monocouches de Langmuir stables à l'interface air/eau. L'étude de ces monocouches révèle que l'organisation à l'interface est fortement dépendante du bras espaceur entre les deux chaines grasses fluorées. Les molécules monocaténaires quant à elles sont solubles dans l'eau, montrent une forte activité de surface et forment spontanément des vésicules en solution. Nous avons ensuite étudié l'interaction entre les produits synthétisés et un petit monobrin d'ADN de 23 bases. Une interaction relativement forte a été mise en évidence pour la plupart des molécules et nous avons essayé de relier la structure de ces molécules aux propriétés physico-chimiques et biologiques observées. Enfin, des tests préliminaires de viabilité cellulaire ont été effectués sur des cellules issues de poumon humain et montrent une bonne viabilité cellulaire pour des concentrations d'utilisation clinique classiques et une bonne stabilité dans le temps. Ces travaux laissent entrevoir un bon potentiel de vectorisation pour ces tensioactifs fluorés mais cela nécessite encore des études complémentaires comme la caractérisation complète des complexes formés avec l'ADN ainsi que des tests de toxicité cellulaire avant le moindre essai de transfection.
-Tensioactifs fluorocarbonés
-Vecteurs synthétiques
-Lipoplexes interférence ARN
-Monocouches de Langmuir
-Vésicules
The work presented in this paper focus on the synthesis and characterization of physico-chemical properties of original fluorocarbon surfactants for obtaining nanovectors models to determine the qualifications required for efficient transport of oligonucleotides in the field of RNA interference. Building on the extensive work reported in the literature and the laboratory expertise in the field of fluorinated amphiphiles, we are interested in the synthesis of two major families of compounds. One corresponds to compounds of Géminis type with two fluorocarbon chains, two polar head groups derived from carboxylic acids and an oxyethylene or polyamine spacer arm. The structure of these compounds is conducive to the formation of stable Langmuir films that used to study interactions with the oligonucleotide. The second family corresponds to monocatenar counterparts who spontaneously self-assembled in vesicles, that is to say 3D models nanovectors. The characterization of the behavior at the air / water interface or in solution of these different molecules in the presence and absence of oligonucleotide allowed us to establish a number of relationships between molecular structure, physicochemical properties and complexation of the oligonucleotide. Preliminary tests of cell viability were performed on cells from human lung and have shown good cell viability at conventional clinical used concentrations and good stability over time. These studies suggest good potential for vectorization of these fluorinated surfactants but that still requires further study as the full characterization of complexes formed with DNA as well as tests for toxicity before testing cell transfection.
Source: http://www.theses.fr/2010NAN10004/document
Publié le : vendredi 28 octobre 2011
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~ . Université
Henri Poincaré 1111I
U.F.R. Science et Technique de la Matière et des Procédés
Ecole Doctorale de Chimie et Physique Moléculaires (SESAMES)
Département de Formation Doctorale de Chimie et Physico-chimie Moléculaires


THESE
Présentée devant l’université Henri Poincaré – Nancy I
Pour l’obtention du grade de
Docteur de Nancy Université, Université Henri Poincaré
en Chimie et Physicochimie Moléculaires
par Nicolas DUPUY

COMPOSES AMPHIPHILES MODULABLES HAUTEMENT
FLUORES : SYNTHESE ET APPLICATIONS DANS LE DOMAINE DE
LA VECTORISATION
Soutenance publique le 4 Mars 2010

Membres du jury :
Présidente Mme Sandrine BOUQUILLON P ro f esse ur, Université de Reims
Rapporteurs : Mme Marie-Pierre KRAFFT D irec teur de Recherches CNRS, ICS, Strasbourg
Mr Benoît CROUSSE Directeur de Recherches CNRS, BioCIS, Paris Sud 11
Examinateurs : Mr Raphaël DUVAL Maitre de Conférences, UHP Nancy I
Mme Andreea PASC Maitre de Conférences, UHP Nancy I
Mme Christine GERARDIN Professeur UHP Nancy I (directrice de thèse)

Laboratoire d’Etude et de Recherches sur le Matériau Bois, EA n° 4370, IFR 110

Equipe Valorisation Chimique de la Biomasse

Faculté des Sciences et Techniques BP 239, 54506 Vandoeuvre-Lès-Nancy Cedex
ermab
  ~IIIII
U.F.R. Science et Technique de la Matière et des Procédés
Ecole Doctorale de Chimie et Physique Moléculaires (SESAMES)
Département de Formation Doctorale de Chimie et Physico-chimie Moléculaires


THESE
Présentée devant l’université Henri Poincaré – Nancy I
Pour l’obtention du grade de
Docteur de Nancy Université, Université Henri Poincaré
en Chimie et Physicochimie Moléculaires
par Nicolas DUPUY

COMPOSES AMPHIPHILES MODULABLES HAUTEMENT
FLUORES : SYNTHESE ET APPLICATIONS DANS LE DOMAINE DE
LA VECTORISATION
Soutenance publique le 4 Mars 2010

Membres du jury : 
Présidente  Mme Sandrine BOUQUILLON      Professeur,  Université de Reims 
Rapporteurs :  Mme  Marie‐Pierre KRAFFT         Directeur de Recherches CNRS, ICS, Strasbourg 
  Mr Benoît CROUSSE  Directeur de Recherches CNRS, BioCIS, Paris Sud 11 
Examinateurs :  Mr Raphaël DUVAL  Maitre de Conférences, UHP Nancy I 
  Mme Andreea PASC  Maitre de  UHP Nancy I 
  Mme Christine GERARDIN  Professeur  UHP Nancy I (directrice de thèse) 
 
 
Laboratoire d’Etude et de Recherches sur le Matériau Bois, EA n° 4370, IFR 110 
Equipe Valorisation Chimique de la Biomasse   
Faculté des Sciences et Techniques BP 239, 54506 Vandoeuvre‐Lès‐Nancy Cedex 
  
 
 
 
 
 
      
     
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
REMERCIEMENTS 
Cette thèse a été réalisée au sein de l’équipe SYACAM SYnthèse et Assemblage de Composés 
Amphiphiles  du  laboratoire  « Sturcture  et  Réactivité  des  Systèmes  Moléculaires  Complexes » 
(SRSMC) de  l’Université  Henri Poincaré, Nancy 1. Cette équipe a intégré le groupe Valorisation 
Chimique de la Biomasse du Laboratoire Etude et Recherche sur le Matériaux Bois (LERMAB) en 
janvier 2009. 
Tout  d’abord,  je  tiens  à  remercier  vivement  Madame  Christine  Gérardin,  Professeur  à 
l’Université Nancy 1, qui a dirigé ma thèse et qui m’a encadré tout au long de mon travail. Je lui 
exprime ma sincère reconnaissance pour toute l’aide qu’elle m’a apportée, pour ses conseils et pour 
les discussions fructueuses que nous avons eues.  
Je remercie également Andreea Pasc, Maitre de conférence à l’Université Nancy 1, qui a suivi 
mon travail et m’a apporté de nombreuses compétences dans des domaines variés et surtout en 
physico‐chimie. Je la remercie pour la qualité de son jugement dans mon travail et pour sa bonne 
humeur constante. 
J’adresse mes remerciements à Madame Marie‐Pierre Krafft, Directeur de Recherches CNRS 
à l’ICS de Strasbourg et à Monsieur Benoît Crousse, Directeur de Recherches CNRS à Paris Sud, pour 
avoir accepté de rapporter ce travail. 
Je  suis  très  honoré  par  la  présence  dans  mon  jury  de  Madame  Sandrine  Bouquillon, 
Professeur  à  l’Université  de  Reims  et  de  Monsieur  Raphaël  Duval,  Maitre  de  Conférences  à 
l’Université de Nancy. Je remercie également ce dernier pour les discussions intéressantes ainsi que 
la fourniture de l’ADN et les différents tests de viabilité cellulaire. 
Un  grand  merci  pour  Stéphane  Parant  qui  m’a  apporté  un  grand  soutien  technique  et 
informatique et m’a permis de réaliser des expériences dans des conditions optimales. 
J’adresse de sincères remerciements à Marie‐José Stébé pour sa collaboration étroite, son 
savoir faire en physico‐chimie et ainsi que de m’avoir permis l’emploi d’un matériel de qualité lors de 
l’établissement des isothermes de compression. 
Enfin, je remercie l’ensemble des personnels du laboratoire et des autres laboratoires avec 
lesquels nous avons collaboré, ainsi que tous les doctorants pour leur soutien et leur bonne humeur. Un 
merci tout particulier à Francis Barros, Pascal Lemière et Florentin Michaux. 
 
 

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