Les organismes marins, dont les microalgues, constituent un champ d'investigation majeur pour la découverte de nouveaux médicaments anticancéreux. Pour mettre en évidence de nouvelles molécules anticancéreuses, nous avons adopté une démarche bioguidée sur des extraits de microalgues marines présentant une activité antiproliférative. Ce travail a conduit à l'isolement de la violaxanthine, pigment caroténoïde époxydé, et à la démonstration de son activité antiproliférative, cytotoxique, pro-apoptotique et pro-nécrotique sur la lignée cellulaire de cancer du sein MCF-7. Des caroténoïdes tels que la fucoxanthine sont déjà connus pour présenter une activité anticancéreuse liée à leur fonction époxyde. Cependant, cette étude est la première à montrer le potentiel de la violaxanthine.Afin d'isoler d'autres pigments microalgaux potentiellement anticancéreux, des méthodes de CLHP efficaces ont été développées pour leur analyse et leur purification. Puis, des méthodes classiques d'extraction de pigments issus de microalgues ont été comparées à des méthodes d'extraction innovantes. Cette étude a permis de montrer l'intérêt de la technologie micro-onde en termes d'efficacité et de rapidité pour l'extraction des pigments de microalgues frustulées (diatomées). Plus largement, ce travail confirme le potentiel des microalgues marines comme source de molécules anticancéreuses, et démontre l'intérêt de la technologie micro-onde pour l'extraction de molécules à activité biologique issues de produits naturels.

Les organismes marins, dont les microalgues, constituent un champ d’investigation majeur pour la découverte de nouveaux médicaments anticancéreux. Pour mettre en évidence de nouvelles molécules anticancéreuses, nous avons adopté une démarche bioguidée sur des extraits de microalgues marines présentant une activité antiproliférative. Ce travail a conduit à l’isolement de la violaxanthine, pigment caroténoïde époxydé, et à la démonstration de son activité antiproliférative, cytotoxique, pro-apoptotique et pro-nécrotique sur la lignée cellulaire de cancer du sein MCF-7. Des caroténoïdes tels que la fucoxanthine sont déjà connus pour présenter une activité anticancéreuse liée à leur fonction époxyde. Cependant, cette étude est la première à montrer le potentiel de la violaxanthine.Afin d’isoler d’autres pigments microalgaux potentiellement anticancéreux, des méthodes de CLHP efficaces ont été développées pour leur analyse et leur purification. Puis, des méthodes classiques d’extraction de pigments issus de microalgues ont été comparées à des méthodes d’extraction innovantes. Cette étude a permis de montrer l’intérêt de la technologie micro-onde en termes d’efficacité et de rapidité pour l’extraction des pigments de microalgues frustulées (diatomées). Plus largement, ce travail confirme le potentiel des microalgues marines comme source de molécules anticancéreuses, et démontre l’intérêt de la technologie micro-onde pour l’extraction de molécules à activité biologique issues de produits naturels. / Marine organisms, including microalgae, constitute a major field of investigation for the discovery of new anticancer drugs. To obtain new anticancer compounds, we used a bio-guided methodology on microalgae extracts showing antiproliferative activity. This work led to the isolation of violaxanthin, an epoxycarotenoid pigment, and to the demonstration of its antiproliferative, cytotoxic, pro-apoptotic and pro-necrotic activity. Carotenoids such as fucoxanthin are already known to have anticancer activity related to the epoxide. However, this is the first study demonstrating the potential of violaxanthin.In order to isolate other pigments with anticancer activity , efficient HPLC methods were developed for their analysis and purification. Then, conventional methods of pigments extraction from microalgae were compared to innovative methods of extraction. This study demonstrates the interest of microwave technology in terms of efficiency and rapidity for the pigments extraction from frustulated microalgae (diatoms).To conclude, this work confirms the potential of marine microalgae as a source of anticancer drugs, and demonstrates the interest of microwave technology for the extraction of biologically active molecules from natural products.

La demande en composés chiraux est en plein essor ces dernières années. Pour accéder à leur synthèse, la biocatalyse, couplée à l'irradiation pourrait être une méthode innovante. Il existe en effet de nombreux cas dans la littérature où l'utilisation de micro-onde semble avoir un effet activateur sur l'efficacité enzymatique.Cependant, l'effet de l'irradiation micro-onde est mal compris et controversé. Le but de cette thèse était d'étudier l'impact de l'irradiation micro-onde sur des lipases, immobilisées ou non, en étudiant différentes réactions modèles, allant de la résolution d'alcools secondaires linéaires simples à la résolution de polyols complexes, et alcools polyfonctionalisés, par comparaison entre chauffage sous irradiation micro-onde (en conditions drastiques ou non) au chauffage classique. L'étude de l'irradiation micro-onde sur la stabilité enzymatique et sur paramètres intrinsèques de l'enzyme après modification des paramètres réactionnels a permis de mettre en évidence un rôle indéniable de l'irradiation micro-onde sur l'efficacité des réactions enzymatiques. Il a été possible d'une part de diminuer de façon importante les temps réactionnels, comparé au chauffage traditionnel,et d'autre part de contrôler efficacement l'énantio préférence et la sélectivité de la lipase pour l'obtention de molécules d'intérêt. Par des procédés innovants, l'impact de la puissance d'irradiation a été montré comme hautement dépendant du modèle réactionnel étudié. En optimisant les conditions réactionnelles pour obtenir les meilleures sélectivités et activités enzymatique sous irradiation micro-onde, la synthèse de a-hydroxyamides chiraux et de polyols parfaitement résolus a pu être entreprise de façon rapide, propre, tout en respectant les principes de chimie verte.

La demande en composés chiraux est en plein essor ces dernières années. Pour accéder à leur synthèse, la biocatalyse, couplée à l’irradiation pourrait être une méthode innovante. Il existe en effet de nombreux cas dans la littérature où l’utilisation de micro-onde semble avoir un effet activateur sur l’efficacité enzymatique.Cependant, l’effet de l’irradiation micro-onde est mal compris et controversé. Le but de cette thèse était d’étudier l’impact de l’irradiation micro-onde sur des lipases, immobilisées ou non, en étudiant différentes réactions modèles, allant de la résolution d’alcools secondaires linéaires simples à la résolution de polyols complexes, et alcools polyfonctionalisés, par comparaison entre chauffage sous irradiation micro-onde (en conditions drastiques ou non) au chauffage classique. L’étude de l’irradiation micro-onde sur la stabilité enzymatique et sur paramètres intrinsèques de l’enzyme après modification des paramètres réactionnels a permis de mettre en évidence un rôle indéniable de l’irradiation micro-onde sur l’efficacité des réactions enzymatiques. Il a été possible d’une part de diminuer de façon importante les temps réactionnels, comparé au chauffage traditionnel,et d’autre part de contrôler efficacement l’énantio préférence et la sélectivité de la lipase pour l’obtention de molécules d’intérêt. Par des procédés innovants, l’impact de la puissance d’irradiation a été montré comme hautement dépendant du modèle réactionnel étudié. En optimisant les conditions réactionnelles pour obtenir les meilleures sélectivités et activités enzymatique sous irradiation micro-onde, la synthèse de a-hydroxyamides chiraux et de polyols parfaitement résolus a pu être entreprise de façon rapide, propre, tout en respectant les principes de chimie verte. / Chiral molecules demand is booming in recent years. Biocatalyse under microwave irradiation is found to be an attractive way to synthesise these molecules. Indeed, in the literature, some cases show an activation effect on the enzymatic efficiency by microwave irradiation, compared to classical heating. However, the effect of microwave irradiation is not well understood and controversial. The aim of his PhD was to study the impact of the microwave irradiation on some lipases, immobilized or not. Different model reactions were studied from secondary linear alcohol resolution, to the resolution of more complex polyols or polyfunctionalized secondary alcohols comparing the microwave heating (in drastic conditions or not) to the classical heating. Studying the enzymatic stability and intrinsic parameters after modifying the reaction parameters, we observed a clearly microwave effect on the efficiency of the enzymatic resolutions. Using microwave heating, it could be possible to decrease, in an important way, the reaction time, compared to the classical heating and to control the énantiopréférence of the lipase to efficiently obtain chiral product. Trough innovative processes, the impact of the irradiation has been studied and it depends on the model reaction.Optimizing the conditions to obtain the best enzyme selectivities and activities under microwave irradiation, we could synthesise chiral a-hydroxyamides and polyols, in a rapid, clean way, respecting the principles of green chemistry.