Une réaction simple de condensation de l'acide thiocyanique avec un cétohexose peut conduire à la formation d’une dizaine de 10 oxazolidinethiones (OZTs) ou oxazolinethiones (OXTs) distinctes. La question que nous nous sommes posée a été “comment gérer une chimie aussi complexe?” Un contrôle attentif des conditions de réaction, associé à des séquences de purification comportant des protections sélectives et diverses fonctionnalisations, peuvent certainement être utiles. Un jeu chimique subtil et stimulant a été développé entre des pré- et post-protections sélectives et des réactions originales de fonctionnalisation. Dans ce travail de thèse, nous avons mis à l’étude de nouvelles tactiques de synthèse et de purification pour accéder à des OZTs et des oxazolidinones (OZOs) ancrées sur des charpentes des cétohexoses. Ces travaux ont été mis en application notamment en série D-fructo et dans les séries épimères D-psico et D-tagato dont la chimie ont été peu explorée en comparaison d’autres séries monosaccharidiques. Nous avons ainsi mieux maîtrisé les approches chimiques permettant d’accéder à ces thionocarbamates saccharidiques et ainsi de valoriser ces molécules dont l’intérêt d’un point de vue biologique et chimique est important. Dans ces études, nous avons élaboré une bibliothèque de formes tautomères fixes de composés hybrides qui ont été soumis à des essais biologiques. Ainsi, ce groupe de composés a fait l’objet de tests antimicrobiens, livrant des résultats très intéressants. Par ailleurs, les meilleurs inhibiteurs de GLUT5 seront utilisés dans le développement de nouveaux outils biochimiques pour une meilleure compréhension des rôles joués par ce transporteur du D-fructose en relation au le diabète de type 2 et de l'obésité. / A simple condensation reaction of thiocyanic acid with a ketohexose can provide a library of up to 10 different molecules composed of oxazolidinethiones (OZTs) or oxazolinethiones (OXTs). The question arising is “how to manage such a complex chemistry?” Careful control of the reaction conditions associated with purification sequences (involving selective protection or functionalization) can certainly help. A subtle and challenging chemical game could be played between selective pre- and post-protections and original functionalizing reactions. In this PhD work, we disclose the development of new chemical and purification tactics to access OZTs and oxazolidinones (OZOs) anchored onto ketohexose scaffolds, namely D-fructo and its epimers D-psico, D-tagato, whose chemistry has been poorly investigated in comparison with other monosaccharidic systems. Furthermore we have improved our understanding about saccharidic thionocarbamates chemistry for a better valorization from both chemical and biological point of view. We have generated a library of fixed tautomeric forms of hybrid compounds to be submitted to biological tests. This panel of compounds was subjected to antimicrobial screening and some molecules have shown very efficient effects. Moreover, the leading inhibitors of GLUT5 will be used in the development of biochemical tools for a better comprehension of the role of this D-fructose transporter in relation to type 2 diabetes and obesity.

La laine de verre est un matériau utilisé pour l'isolation acoustique et thermique des habitations. Ce matériau est constitué à 95% de fibres de verre et à 5% d'un liant. Bien que ce dernier soit utilisé en quantité très faible dans la formulation du matériau, il est responsable de l'obtention de bonnes propriétés mécaniques en assurant, notamment, l'intégrité structurelle du panneau de laine de verre. Pour préparer ces liants, une résine et des additifs (huile, silicone et silane) sont utilisés. Depuis une cinquantaine d'années, les résines majoritairement utilisées pour la préparation de liant pour la fabrication de la laine de verre sont de type formo-phénolique. Bien que les propriétés mécaniques des panneaux de laine de verre obtenus avec cette résine soient bonnes, il a été nécessaire d'éliminer le formaldéhyde, composé Cancérigène-Mutagène-Reprotoxique, de la formulation. C'est pourquoi de nouvelles résines ont dû être développées. Ces développements ont permis de retenir une résine pH-compatible à base de saccharose et avec des propriétés mécaniques analogues à celles obtenues avec la résine formo-phénolique. Le but de cette thèse est donc d'accéder à une connaissance approfondie des mécanismes réactionnels mis en jeu dans la formation de cette résine pour pouvoir, in fine, en optimiser ses performances / Glass wool is a material used for the acoustic and thermal insulation of dwellings. This material contains 95% of glass fibers and 5% of binder. Although this binder is used in a very small quantity in the formulation, it provides the expected mechanical properties by ensuring the structural integrity of the glass wool panel. To prepare these binders, resin and additives (oil, silicone and silane) are used. For fifty years the resins mostly used for the preparation of glass wool’s binders were the formo-phenolic’s types. Although theses resins provide good mechanical properties of the glass wool panels, it was necessary to remove the formaldehyde, a Carcinogen-Mutagen-Reprotoxic compound, from the formulation. As a consequence, new resins were developed. These developments helped us to retain a pH-compatible resin based on sucrose with mechanical properties as good as formo-phenolic’s resin. So, the aim of this thesis is to investigate the whole chemistry’s mechanism involved in the formation of this resin in order to be able to increase its performance

Une réaction simple de condensation de l'acide thiocyanique avec un cétohexose peut conduire à la formation d'une dizaine de 10 oxazolidinethiones (OZTs) ou oxazolinethiones (OXTs) distinctes. La question que nous nous sommes posée a été "comment gérer une chimie aussi complexe?" Un contrôle attentif des conditions de réaction, associé à des séquences de purification comportant des protections sélectives et diverses fonctionnalisations, peuvent certainement être utiles. Un jeu chimique subtil et stimulant a été développé entre des pré- et post-protections sélectives et des réactions originales de fonctionnalisation. Dans ce travail de thèse, nous avons mis à l'étude de nouvelles tactiques de synthèse et de purification pour accéder à des OZTs et des oxazolidinones (OZOs) ancrées sur des charpentes des cétohexoses. Ces travaux ont été mis en application notamment en série D-fructo et dans les séries épimères D-psico et D-tagato dont la chimie ont été peu explorée en comparaison d'autres séries monosaccharidiques. Nous avons ainsi mieux maîtrisé les approches chimiques permettant d'accéder à ces thionocarbamates saccharidiques et ainsi de valoriser ces molécules dont l'intérêt d'un point de vue biologique et chimique est important. Dans ces études, nous avons élaboré une bibliothèque de formes tautomères fixes de composés hybrides qui ont été soumis à des essais biologiques. Ainsi, ce groupe de composés a fait l'objet de tests antimicrobiens, livrant des résultats très intéressants. Par ailleurs, les meilleurs inhibiteurs de GLUT5 seront utilisés dans le développement de nouveaux outils biochimiques pour une meilleure compréhension des rôles joués par ce transporteur du D-fructose en relation au le diabète de type 2 et de l'obésité.

Die trockene, offene Erhitzung von Inulin im Bereich zwischen 100 und 220 °C resultiert in einem Abbau der Fructanketten. Dabei entsteht in Abhängigkeit vom pH-Wert ein weites Spektrum an Abbauprodukten, primär Mono- und Disaccharide, vorrangig Fructose und verschiedene Di-D-Fructose Dianhydride (DFDA). Da bisher nur ein DFDA als kommerzieller Standard erhältlich ist, wurden aus einem Inulinkaramell nach Aufreinigung per Flash-Chromatographie und semipräparativer HPLC-RI vier DFDA isoliert und identifiziert. Dabei handelt es sich um α-D-Fruf-1,2´:2,3´-β-D-Fruf (DFA III), α-D-Fruf-1,2´:2,1´-α-D-Fruf (DFA VII), β-D-Fruf-1,2´:2,1´-β-D-Fruf und α-D-Fruf-1,2´:2,1´-β-D-Fruf (DFA I). Eine fünfte Verbindung wurde als α-D-Fruf-1,2´-β-D-Fruf identifiziert, welches vermutlich aus α-D-Fruf-1,2´:2,6´-β-D-Fruf (DFA V) freigesetzt wird. Während unter sauren Bedingungen vor allem Fructose bestimmt wurde, kommt es unter basischen Erhitzungsbedingungen verstärkt zur Bildung löslicher, farbiger Verbindungen. Durch einen basischen Zusatz kann außerdem die antioxidative Wirksamkeit der Inulinkaramelle gesteigert werden, wobei wahrscheinlich besonders die farbigen Verbindungen für die antioxidative Wirkung verantwortlich sind. Die präbiotische Wirkung kann durch die Erhitzung nicht gesteigert werden, wird jedoch bei moderaten Erhitzungsbedinungen (etwa 160 °C) nicht verrringert. Durch eine gezielte Erhitzung kann Inulin so verändert werden, dass sich neue Eigenschaften und damit auch neue Einsatzmöglichkeiten in der Lebensmittelindustrie ergeben.

Die trockene, offene Erhitzung von Inulin im Bereich zwischen 100 und 220 °C resultiert in einem Abbau der Fructanketten. Dabei entsteht in Abhängigkeit vom pH-Wert ein weites Spektrum an Abbauprodukten, primär Mono- und Disaccharide, vorrangig Fructose und verschiedene Di-D-Fructose Dianhydride (DFDA). Da bisher nur ein DFDA als kommerzieller Standard erhältlich ist, wurden aus einem Inulinkaramell nach Aufreinigung per Flash-Chromatographie und semipräparativer HPLC-RI vier DFDA isoliert und identifiziert. Dabei handelt es sich um α-D-Fruf-1,2´:2,3´-β-D-Fruf (DFA III), α-D-Fruf-1,2´:2,1´-α-D-Fruf (DFA VII), β-D-Fruf-1,2´:2,1´-β-D-Fruf und α-D-Fruf-1,2´:2,1´-β-D-Fruf (DFA I). Eine fünfte Verbindung wurde als α-D-Fruf-1,2´-β-D-Fruf identifiziert, welches vermutlich aus α-D-Fruf-1,2´:2,6´-β-D-Fruf (DFA V) freigesetzt wird. Während unter sauren Bedingungen vor allem Fructose bestimmt wurde, kommt es unter basischen Erhitzungsbedingungen verstärkt zur Bildung löslicher, farbiger Verbindungen. Durch einen basischen Zusatz kann außerdem die antioxidative Wirksamkeit der Inulinkaramelle gesteigert werden, wobei wahrscheinlich besonders die farbigen Verbindungen für die antioxidative Wirkung verantwortlich sind. Die präbiotische Wirkung kann durch die Erhitzung nicht gesteigert werden, wird jedoch bei moderaten Erhitzungsbedinungen (etwa 160 °C) nicht verrringert. Durch eine gezielte Erhitzung kann Inulin so verändert werden, dass sich neue Eigenschaften und damit auch neue Einsatzmöglichkeiten in der Lebensmittelindustrie ergeben.

D-Frutose-1,6-difosfato (F1,6BP), um intermediário altamente energético da via glicolítica, é descrito na literatura como portador de diversas atividades farmacológicas, contudo seu mecanismo de ação ainda não fora esclarecido. Dessa forma, a possível atividade anti-inflamatória da F1,6BP sobre diferentes modelos de inflamação e sua via de ação em camundongos foram averiguadas com enfoque na inibição da produção de citocinas e na elevação dos níveis endógenos de adenosina. A hipernocicepção mecânica foi avaliada por método eletrônico de pressão crescente em patas de camundongos, o ensaio cinéticocolorimétrico de mieloperoxidase (MPO) foi utilizado na avaliação da migração leucocitária para o tecido subcutâneo plantar, e a performance motora dos animais foi determinada pelo teste rota-rod. A quantificação de citocinas foi realizada por ELISA, enquanto a quantificação de adenosina foi obtida em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) após validação laboratorial da metodologia segundo normas protocoladas pela ANVISA. O pré-tratamento de camundongos com F1,6BP reduziu a hipernocicepção induzida por injeção intraplantar de carragenina (45%), TNF-a (40%), IL-1B (46%), KC (33%), prostaglandina E2 (41%) e dopamina (55%). O tratamento com F1,6BP, no entanto, não alterou a produção de citocinas induzidas por carragenina (TNF-a, IL-1B e KC) e nem interferiu com a migração leucocitária para a região desafiada. Por outro lado, o efeito antinociceptivo da F1,6BP foi prevenido por tratamento sistêmico e local com antagonista de receptores A1 de adenosina (DPCPX) e o tratamento com adenosina apresentou efeitos similares os do tratamento com F1,6BP, sugerindo que o efeito da F1,6BP é mediado pela ação periférica da adenosina sobre receptores A1. Endossando isso, foi constatado por meio de cromatografia líquida de alta eficiência um aumento na concentração plasmática de adenosina em camundongos após administração de F1,6BP. Por conseguinte, a via de ação da F1,6BP parece ser dependente da produção de adenosina, mas não da modulação na produção de citocinas hipernociceptivas. A adenosina atua, então, perifericamente em receptores A1 inibindo a hipernocicepção, e a evidência farmacológica de que ela medeia a atividade da F1,6BP através dessa ação sobre receptores A1 foi corroborada por resultados in vivo que demonstram aumento dos níveis de adenosina decorrente da administração de F1,6BP. Em vista disso, esses resultados insinuam um possível potencial terapêutico da F1,6BP em reduzir a dor inflamatória. / D-Fructose-1,6-bisphosphate (F1,6BP), a high-energy glycolytic pathway intermediate, is reported to have a many pharmacologically effect, but its underlying mechanism of action in inflammation is incompletely understood. In this study, the aim was to examine the function of F1,6BP on cytokines and adenosine. Then, the possible F1,6BP anti-inflammatory activities in different models of inflammation and its mechanism of action in mice were addressed focusing inhibition of cytokine production or adenosine production enhancement. Mechanical hypernociception (decrease in the nociceptive threshold of animals) was evaluated by the electronic pressure meter test in mice, the myeloperoxidase (MPO) kineticcolorimetric assay was used to evaluate the leukocyte migration to the subcutaneous plantar tissue of mice hind paw, and mice motor performance were evaluated on the rota-rod test. The cytokines levels were measured by ELISA. Adenosine levels were determined by high performance liquid chromatography and this experimental procedure was validated according to ANVISA for this purpose. The pretreatment of mice with F1,6BP reduced the hypernociception induced by intraplantar injection of carrageenan (45%), TNF (40%), IL-1 (46%), KC (33%), prostaglandin E2 (41%) and dopamine (55%). However, FBP treatment did not alter carrageenin-induced cytokines (TNF-, IL-1 and KC) production or the leukocyte migration to the subcutaneous plantar tissue of mice hind paw. On the other hand, the antinociceptive effect of F1,6BP was prevented by systemic and local treatment with an adenosine A1 receptor antagonist (DPCPX) and adenosine treatment presented similar effect of F1,6BP, suggesting that F1,6BP effect is mediated by peripheral adenosine acting on A1 receptors. In agreement, the present work determined by high performance liquid chromatography that D-Fructose-1,6-bisphosphate administration increased the adenosine endogenous levels in the mice plasma. Therefore, F1,6BP mechanism of action seems dependent on adenosine production but not on modulation of hypernociceptive cytokine production. In turn, adenosine acts peripherally on A1 receptor inhibiting hypernociception. The pharmacological evidence that adenosine through activation of adenosine A1 receptor mediates the antinociceptive action of F1,6BP was supported by the finding that in vivo administration of F1,6BP increases the levels of adenosine in the blood samples. Thus, suggesting the treatment with F1,6BP as a possible therapeutic approach to reduce inflammatory pain.

D-Frutose-1,6-difosfato (F1,6BP), um intermediário altamente energético da via glicolítica, é descrito na literatura como portador de diversas atividades farmacológicas, contudo seu mecanismo de ação ainda não fora esclarecido. Dessa forma, a possível atividade anti-inflamatória da F1,6BP sobre diferentes modelos de inflamação e sua via de ação em camundongos foram averiguadas com enfoque na inibição da produção de citocinas e na elevação dos níveis endógenos de adenosina. A hipernocicepção mecânica foi avaliada por método eletrônico de pressão crescente em patas de camundongos, o ensaio cinéticocolorimétrico de mieloperoxidase (MPO) foi utilizado na avaliação da migração leucocitária para o tecido subcutâneo plantar, e a performance motora dos animais foi determinada pelo teste rota-rod. A quantificação de citocinas foi realizada por ELISA, enquanto a quantificação de adenosina foi obtida em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) após validação laboratorial da metodologia segundo normas protocoladas pela ANVISA. O pré-tratamento de camundongos com F1,6BP reduziu a hipernocicepção induzida por injeção intraplantar de carragenina (45%), TNF-a (40%), IL-1B (46%), KC (33%), prostaglandina E2 (41%) e dopamina (55%). O tratamento com F1,6BP, no entanto, não alterou a produção de citocinas induzidas por carragenina (TNF-a, IL-1B e KC) e nem interferiu com a migração leucocitária para a região desafiada. Por outro lado, o efeito antinociceptivo da F1,6BP foi prevenido por tratamento sistêmico e local com antagonista de receptores A1 de adenosina (DPCPX) e o tratamento com adenosina apresentou efeitos similares os do tratamento com F1,6BP, sugerindo que o efeito da F1,6BP é mediado pela ação periférica da adenosina sobre receptores A1. Endossando isso, foi constatado por meio de cromatografia líquida de alta eficiência um aumento na concentração plasmática de adenosina em camundongos após administração de F1,6BP. Por conseguinte, a via de ação da F1,6BP parece ser dependente da produção de adenosina, mas não da modulação na produção de citocinas hipernociceptivas. A adenosina atua, então, perifericamente em receptores A1 inibindo a hipernocicepção, e a evidência farmacológica de que ela medeia a atividade da F1,6BP através dessa ação sobre receptores A1 foi corroborada por resultados in vivo que demonstram aumento dos níveis de adenosina decorrente da administração de F1,6BP. Em vista disso, esses resultados insinuam um possível potencial terapêutico da F1,6BP em reduzir a dor inflamatória. / D-Fructose-1,6-bisphosphate (F1,6BP), a high-energy glycolytic pathway intermediate, is reported to have a many pharmacologically effect, but its underlying mechanism of action in inflammation is incompletely understood. In this study, the aim was to examine the function of F1,6BP on cytokines and adenosine. Then, the possible F1,6BP anti-inflammatory activities in different models of inflammation and its mechanism of action in mice were addressed focusing inhibition of cytokine production or adenosine production enhancement. Mechanical hypernociception (decrease in the nociceptive threshold of animals) was evaluated by the electronic pressure meter test in mice, the myeloperoxidase (MPO) kineticcolorimetric assay was used to evaluate the leukocyte migration to the subcutaneous plantar tissue of mice hind paw, and mice motor performance were evaluated on the rota-rod test. The cytokines levels were measured by ELISA. Adenosine levels were determined by high performance liquid chromatography and this experimental procedure was validated according to ANVISA for this purpose. The pretreatment of mice with F1,6BP reduced the hypernociception induced by intraplantar injection of carrageenan (45%), TNF (40%), IL-1 (46%), KC (33%), prostaglandin E2 (41%) and dopamine (55%). However, FBP treatment did not alter carrageenin-induced cytokines (TNF-, IL-1 and KC) production or the leukocyte migration to the subcutaneous plantar tissue of mice hind paw. On the other hand, the antinociceptive effect of F1,6BP was prevented by systemic and local treatment with an adenosine A1 receptor antagonist (DPCPX) and adenosine treatment presented similar effect of F1,6BP, suggesting that F1,6BP effect is mediated by peripheral adenosine acting on A1 receptors. In agreement, the present work determined by high performance liquid chromatography that D-Fructose-1,6-bisphosphate administration increased the adenosine endogenous levels in the mice plasma. Therefore, F1,6BP mechanism of action seems dependent on adenosine production but not on modulation of hypernociceptive cytokine production. In turn, adenosine acts peripherally on A1 receptor inhibiting hypernociception. The pharmacological evidence that adenosine through activation of adenosine A1 receptor mediates the antinociceptive action of F1,6BP was supported by the finding that in vivo administration of F1,6BP increases the levels of adenosine in the blood samples. Thus, suggesting the treatment with F1,6BP as a possible therapeutic approach to reduce inflammatory pain.