L’hydroxyapatite est l'un des matériaux les plus fréquemment utilisés pour le traitement des maladies des tissus durs. Le zinc est impliqué dans chaque étape du métabolisme du tissu osseux et une carence en zinc peut déterminer l'apparition de l'ostéoporose. Le dopage de l'hydroxyapatite par des ions de zinc peut créer un meilleur matériau, avec des propriétés physico-chimiques supérieures. L'objectif de cette thèse est de créer de nouveaux matériaux biocéramiques avec des propriétés spécifiques qui pourraient permettre le développement de nouvelles applications dans le domaine médical. Une attention particulière a été portée à la caractérisation des propriétés biologiques et physico-chimiques. Dans cette thèse, une nouvelle méthode non destructive de caractérisation de nanoparticules de céramique a été développée. La thèse se compose de six chapitres. Les deux premiers décrivent les biomatériaux et les techniques de caractérisation physico-chimique et ultrasonore utilisées, les trois chapitres suivants présentent des résultats expérimentaux originaux et le dernier chapitre des conclusions générales. La nouveauté de cette étude réside dans la caractérisation de matériaux biocéramiques à base d'hydroxyapatite pour de possibles applications biomédicales. Une nouvelle méthode non destructive de caractérisation par ultrasons est présentée. Ces résultats pourraient contribuer à développer une technique rapide et efficace pour la caractérisation de matériaux céramiques, qui pourrait être utilisée dans le futur en complément des techniques communément utilisées dans le domaine médical, notamment dans le domaine orthopédique. / Hydroxyapatite is one of the most commonly used material used for treating hard tissue diseases. Zinc is involved in each stage of bone tissue metabolism and a lack of it may determine the onset of osteoporosis. Doping hydroxyapatite with Zn ions may cause an improvement of the hydroxyapatite properties, thus resulting a better material, with enhanced physico-chemical properties. Devices based on collagen and hydroxyapatite inhibit the development of bacterial pathogens, reducing the risk of post-surgical infections. The goal of this thesis was to create new bioceramic materials with specific properties which could allow development of new applications in the medical field. Special attention was paid to the characterization of the physico-chemical and biological properties. In this thesis are reported for the first time non-destructive, ultrasonic spectroscopy studies performed on ceramic solutions. The thesis consists of six chapters, the first two comprised of general aspects, the following three chapters present original experimental results and the last chapter presents general conclusions. The novelty of this study lies in the method of synthesis and characterization of bioceramic materials based on hydroxyapatite for possible biomedical applications. Furthermore, a new non-destructive method of characterization techniques based on ultrasounds is presented. The results presented in this study could create a premises of developing a rapid and effective technique for characterization of ceramic materials, which could be used in the future as a complementary technique widely used on different materials used in the medical field, especially in the orthopedic field.

La pollution de l'environnement, et particulièrement la pollution atmosphérique et son possible impact sur la santé humaine, suscite un intérêt grandissant dans les pays en voie de développement. Ce travail de thèse s'inscrit dans cette thématique et constitue une étude pionnière en Afrique, et au Bénin plus particulièrement. Nos résultats ont montré que l'essence utilisée à Cotonou était de piètre qualité, caractérisée par l'absence d'additifs et par une forte concentration en benzène, et pouvait être à l'origine de la dégradation de la qualité de l'air de la ville. De même, l'analyse d'échantillons de particules (PM₂․₅ et PM>₂․₅) prélevés dans le quartier de St Michel à Cotonou, a mis en exergue un taux anormalement élevé de particules en suspension dans l'air. La caractérisation physicochimique de ces particules a montré la présence d'un cocktail de composés chimiques (ions, métaux, COVs, paraffines, HAPs, etc.), en proportion plus élevées dans les particules fines PM₂․₅. L'appareil respiratoire constituant la principale voie d'exposition de l'Homme à ces particules atmosphériques, leur potentiel toxique a été évalué au travers d'une étude in vitro menée sur des cellules épithéliales bronchiques humaines (BEAS-2B). Il a été ainsi démontré les propriétés cytotoxiques des deux échantillons de particules ainsi que leur capacité à induire l'expression génique des enzymes de métabolisation des composés organiques et à générer un stress oxydatif. Le déclenchement du processus inflammatoire via l'induction de l'expression génique et la sécrétion protéique de cytokines et l'apparition de modifications dans la voie de l'acide arachidonique (leucotriènes, prostaglandine, thromboxane) ont été notés. Enfin l'approche comparative des PM₂․₅ prélevées au niveau de trois villes d'Afrique de l'Ouest a permis de mettre en évidence des caractéristiques proches au Bénin, en Côte d'Ivoire et au Sénégal et la contribution des émissions du trafic routier dans la pollution de l'air. / Air pollution and its adverse health effects have shown a growing interest in developing countries. This study deals with this subject and is one of the first conducted in African countries, particularly in Benin. Our results showed that the quality of gasoline used in cotonou was poor, characterized by the absence of additive and a high concentration of benzene. Thus, it could be responsible for the degradation of the city air quality. Therefore, particulate matter samples (PM₂․₅ and PM>₂․₅) were collected in St Michel neighborhood at Cotonou and results showed very high levels of particles in the ambient air. Physicochemical characterization of these particles revealed a presence of various chemicals compounds (ions, metals, VOCs, paraffins, PAHs, ect.) in higher proportion in PM₂․₅ than PM>₂․₅. The respiratory system, the main way of exposure to these airborne particles, was investigated through an in vitro study assessing the toxic potential of PM on human bronchial epithelial cells (BEAS-2B). It has been demonstrated that the two types of particules have cytotoxic properties and ability to induce gene expression of organic compounds metabolizing enzymes and to generate oxidative stress. These particles have triggered the inflammatory process through the induction of gene expression and protein secretion of cytokines, and changes in the arachidonic acid pathway (leukotrienes, prostaglandin, and thromboxane). Finally, comparative approach for PM₂․₅ sampled in three West African cities highlighted the closeness of particles characteristics in Benin, Côte d'Ivoire and Senegal, and a significant contribution of road traffic emissions in the air pollution.

L'objectif de notre travail a consisté en l'étude des mécanismes enzymatiques impliqués dans la libération de l'oxyde nitrique à partir des S-nitrosothiols (RSNO) et dans leurs effets vasorelaxants. Notre intérêt porte sur deux enzymes : la gamma-glutamyltransférase (GGT) et la protéine disulfure isomérase (PDI) car elles jouent un rôle important dans la dénitrosation des RSNO. Nous avons choisi d'étudier la dénitrosation de deux RSNO : le S-nitrosoglutathion (GSNO), un mononitrosothiol endogène et la S,S'-dinitrosobucillamine (BUC(NO)2), un nouveau dinitrosothiol. Nous avons synthétisé ces RSNO et nous avons vérifié la nature du produit obtenu par une caractérisation physico-chimique complète. Les analyses ont montré que ces RSNO présentent une pureté élevée (>97%) avec un niveau faible d'impuretés permettant leur utilisation dans des expérimentations biologiques. Les effets vasorelaxants des RSNO ainsi que l'implication des enzymes ont été évalués. Nos résultats montrent que la GGT et la PDI sont capables de dénitroser in vitro le GSNO. Le modèle ex vivo d'anneau aortique isolé de rat Wistar nous a permis de démontrer que l'effet vasorelaxant de GSNO (CE50=3,2±0,5.10-7 M) est dépendant de l'endothélium et de l'activité de la GGT et de la PDI. Concernant la BUC(NO)2, ce dinitrosothiol est catabolisé in vitro par la PDI, est un vasorelaxant plus puissant que la plupart des RSNO (CE50=2,2±0,2.10-8 M) et met en jeu l'activité de la PDI vasculaire. Nos travaux ont conduit à une meilleure compréhension des mécanismes enzymatiques impliqués dans les effets vasculaires des RSNO, ce qui permettra d'optimiser le choix de la meilleure RSNO à utiliser dans une finalité thérapeutique / The aim of our work was to evaluate the enzymatic pathways involved in the release of nitric oxide and in the vasorelaxant effect of S-nitrosothiols (RSNO). We were interested in two enzymes: the gamma-glutamyltransferase (GGT) and the protein disulfide isomerase (PDI), because they play an important role in RSNO denitrosation. Two RSNO were studied: S-nitrosoglutathione (GSNO), an endogenous mononitrosothiol, and S,S'-dinitrosobucillamine (BUC(NO)2), a new dinitrosothiol. We synthesized RSNO and we structurally characterized these products. The resulting data are consistent with the expected structure. Our products have a high purity (>97%) and a limited amount of impurities allowing their suitable use in biological experiments. The vasorelaxant effects of RSNO and the involvement of GGT and PDI were evaluated. The results indicate that purified GGT and PDI denitrosate GSNO in vitro. Furthermore, we demonstrated by using an ex vivo model consisting in an aortic ring isolated from Wistar rat that the vasorelaxant effect of GSNO (EC50=3,2±0,5.10-7 M) was dependent on the endothelium and GGT and PDI activities. As concerns BUC(NO)2, this dinitrosothiol catabolized in vitro by PDI, is more potent (EC50=2,2±0,2.10-8 M) than the most of nitrosothiols described in the literature. This vasorelaxation effect was dependent on PDI activity. In conclusion, our data led to a better understanding of the enzymatic mechanisms involved in the vascular effects of RSNO, which will permit, in physiopathological context, to optimize the choice of the best RSNO for use in a therapeutic purpose

Cette thèse est consacrée à la production de matériaux 2D en phase liquide, en utilisant des approches pouvant permettre la production en masse de graphène et de matériaux apparentés. Notre objectif est de surmonter certains problèmes critiques pour le traitement et l'utilisation pratique des encres à base de matériaux 2D et de fournir une compréhension approfondie de la relation structure-propriétés dans ces matériaux, constituant des étapes obligatoires pour leurs applications futures. Cette thèse porte principalement sur l'UILPE et l'exfoliation électrochimique du graphène et du disulfure de molybdène (MoS2), qui ont été choisis comme matériaux prototypes à 2 dimensions. Les approches synthétiques sont combinées à une caractérisation physico-chimique des matériaux produits, à l'aide de techniques telles que l'AFM, la microscopie électronique, la spectroscopie XPS et Raman, ainsi qu'à une caractérisation électrique. Des applications dans le domaine de la détection et de l'électronique ont été explorées et ont permis de démontrer que des approches d'exfoliation en phase liquide pouvaient être utilisées pour obtenir un contrôle précis des propriétés des matériaux 2D ouvrant la voie à leur intégration en tant que matériaux actifs dans de nouveaux dispositifs multifonctionnels. / This thesis is devoted to the production in liquid-phase of two-dimensional materials, by using approaches that may enable mass production of graphene and related materials. We aim to overcome some issues that are critical for the processing and practical use of 2D materials-inks and to provide a deep understanding of the structure-properties relationship in such materials being mandatory steps toward their future applications. This thesis mainly focuses on ultrasound-induced liquid-phase exfoliation and electrochemical exfoliation of graphene and molybdenum disulfide, which have been chosen as prototypical 2D materials. The synthetic approaches have been combined with a multiscale physico-chemical and electrical characterization of the produced materials, by employing techniques such as AFM, XPS and Raman spectroscopy. Applications in the field of sensing and electronics have been explored and allowed to demonstrate that liquid-phase exfoliation approaches can be conveniently employed to achieve a fine control on the properties of 2D materials paving the way to their integration as active materials in novel multifunctional devices.

La matière des eaux usées urbaines (ERU) subit des transformations au sein des filières « eau » et « boue » des stations d’épuration (STEP). Une fraction de la matière organique est systématiquement retrouvée en fin de traitement biologique sous forme particulaire et est, à ce titre, identifiée comme non biodégradable et notée XU. L’origine « exogène » i.e. provenant de l’ERU brute, ou « endogène », i.e, résidus générés par les processus microbiens, et la contribution quantitative des composés accumulés dans cette fraction XU ne sont pas identifiables simplement. Par ailleurs, si une faible bioaccessibilité et/ou une inadéquation entre leur nature chimique et le pool enzymatique présent peuvent être suspectées, les raisons de leur caractère réfractaire sont mal connues et constituent un frein pour optimiser la valorisation de la boue par digestion anaérobie. S’intéressant spécifiquement à la fraction organique réfractaire d’une boue d’épuration, ce travail de thèse s’est donc attaché à définir son origine, à quantifier sa proportion selon différentes conditions opératoires de STEP et à caractériser ses composés d’un point de vue physique et chimique. Une approche filière a tout d’abord été menée pour analyser la relation entre l’origine et la biodégradabilité d’une boue. Deux approches de caractérisation chimique ont été mises en œuvre : (i) Analyse directe de l’empreinte chimique globale par spectrophotométrie infrarouge (IR) en réflexion totale atténuée (ATR) ; (ii) Analyses moléculaires (fluorescence 2D et 3D, UV 210 et 280 nm, dosages biochimiques) de fractions solubilisées après déconstruction thermo-chimique de l’agrégat réfractaire. Associée à des analyses statistiques, l’utilisation de l’empreinte IR s’est révélée pertinente pour différencier chimiquement différentes matrices réfractaires et suivre l’évolution des empreintes au fil des unités de traitement d’épuration. Par ailleurs, l’utilisation combinée de techniques analytiques complémentaires a permis une caractérisation plus précise des familles de molécules impliquées. Enfin, l’empreinte IR s’est avéré un outil pertinent de caractérisation de l’effet d’un traitement thermique (60 à 95°C) ou chimique (hydrolyse acide et alcaline) sur la chimie de la fraction XU / Organic matter of urban wastewaters (WW) is modified all along the treatment units of a wastewater treatment plant (WWTP). A fraction of the organic matter systematically remains at the end of biological treatment, mainly aggregated in particulate form. It is thus classified as refractory organics, noticed XU. The “exogenous” origin (e.g. originated from the urban WW) or “endogenous” one (e.g. residues produced by the microbial processes) and the quantitative contribution of compounds accumulated into the XU fraction are difficult to identify. Limited bioaccessibility and/or inappropriate chemical characteristics can be suspected. However, the reasons of their non-biodegradability are not clearly identified that limits an optimal valorization of sewage sludge by anaerobic digestion (AD). Focusing specifically on the refractory COD fraction of sewage sludge, this research work attempts to define its origin, to quantify its proportion depending on the applied operating conditions in the WWTP and to characterize the physical and chemical properties of its different compounds.A first approach is carried out to analyze the relationship between the WWTP operating conditions and the biodegradability of various sludges. The scientific approach is based on (1) the use of sludges of contrasted composition (fed with raw wastewater, or pre-settled WW, diluted primary sludge or synthetic influent, and produced with a solid retention time in the range of 2 and 70 days), and, on (2) the comparative analysis of physical, biological and chemical characteristics for refractory matrices resulting from their ultimate anaerobic digestion. Refractory COD fractionations are estimated comparing experimental and ASM1 predicted data. While 85% of anaerobic refractory organic matter remain aggregated, two characterization approaches were applied: (i) direct analysis (on unmodified particulate matter) of the global chemical fingerprint by infrared spectroscopy (IR) on attenuated total reflexion (ATR); (ii) molecular analysis (fluorescence 2D and 3D, UV 210 and 280 nm, biochemical assays) of solubilized fractions obtained by thermo-chemical solubilisation of the refractory aggregate.Combined with statistical tools (Hierarchical Ascendant Classification, HAC and Principal Component Analysis, PCA), infrared fingerprints appear relevant to chemically discriminate refractory residues of the selected sludges and hence to follow the evolution of the chemistry of matrices along the treatments chains. Main factors involved in the chemical fingerprint of XU are highlighted. For example the major effect of the chemistry of exogenic refractory compounds (XU,inf) on the XU chemical fingerprint is shown. In addition, our work underlines the interest of using complementary analytical techniques to get a more accurate chemical characterization of the molecules involved in the ultimate refractory matrices. For example, a significant contribution of proteins and humics on the chemistry of refractory aggregate could be observed with a clear contribution of bacterial compounds to protein refractory fraction.Finally, the infrared fingerprint was used to characterize the effect of heat treatments (60-95°C) or chemical treatments (acid and alkaline hydrolysis) on the chemistry of XU. In perspective, this approach could be extended to other treatments (e.g. high temperature, ozonation, enzymatic hydrolysis) to assess their effects and to define their optimal operating point for degradation of refractory compounds. Furthermore, the possibility to discriminate chemical fingerprints of different refractory residues could also be exploited. Acquiring spectral data banks could better define the scope of application of treatment units combined with the anaerobic digestion of sewage sludge.

Le cisplatine est l’un des trois agents anticancéreux les plus utilisés en chimiothérapie contre les tumeurs solides. Cependant, les doses utilisées sont limitées par des effets secondaires importants et l’existence des résistances innées ou acquises vis-à-vis de cette drogue. Ce travail vise à augmenter l’index thérapeutique du cisplatine (réduire ses effets secondaires et augmenter son activité anti-tumorale). Pour cela des nanoparticules hautement chargées en cisplatine en couche par couche à base de nucléolipides ont été préparées. Les études physico-chimiques (TEM, DLS, XPS, microscopie à fluorescence, ICP-optique) ont révélé que les nanoparticules à double couche étaient plus stables en milieu biologique par rapport aux formulations en mono-couche. Les études biologiques réalisées sur deux lignées tumorales ovariennes (IGROV1 et SKOV3) ont montré que cette formulation améliore l’activité cytotoxique du cisplatine et inhibe le développement des résistances. L’étude du mécanisme d’action (internalisation, apoptose, génotoxicité, réplication de l’ADN) a confirmé que les nanoparticules à double couche augmentent le taux de cisplatine internalisé qui, une fois libéré dans les cellules, arrête la réplication de l’ADN et induit la mort cellulaire par apoptose. Aucune toxicité intrinsèque aux nano-objets n’est observée. Les études in vivo de ces nanoparticules à double couche après injection en intraveineuse de 5, 7 et 9 mg/Kg ont révélé que cette formulation augmente la dose maximale tolérée et présente une activité anti-tumorale vis-à-vis des lignées cellulaires PROb et GV1A1. Cette stratégie d’élaboration des nanoparticules en couche par couche de nucléolipides nous a permis d’insérer des PEG avec ou sans acide folique pour le ciblage et d’introduire une deuxième drogue lipophile, le paclitaxel. Les tests in vitro (cytotoxicité, internalisation) ont montré l’intérêt de ces modifications. / Cisplatin is one of the three most commonly used anticancer drugs in chemotherapy against solid tumors. However, the doses used are limited by significant side effects and the existence of resistance. The aim of this work is to increase the therapeutic index of cisplatin. For this purpose, highly charged nucleolipids nanoparticles “layer-by-layer” of cisplatin were prepared. The physico-chemical studies (TEM, DLS, XPS, ICP, Fluorescence microscopy) revealed that the bilayer nanoparticles were more stable in biological environment compared with mono-layer formulations. Biological studies carried in two ovarian carcinoma cells lines (IGROV1 and SKOV3) showed that this formulation enhances the cytotoxic activity of cisplatin and inhibits the development of resistance. The study of the mechanism of action (internalization, apoptosis, genotoxicity, DNA replication) demonstrated the nanoparticles with double layer increases the rate of cisplatin internalized then released into the cells, stops the replication of DNA and induces cell death by apoptosis. No intrinsic toxicity of nano-objects is observed. In vivo studies of these nanoparticles double layer after intravenous injection of 5, 7 and 9 mg/Kg in the rats showed this formulation increases the maximum tolerated dose and has an antitumor activity against PROb en GV1A1 cells lines. This strategy of developing layer-by-layer nucleolipids nanoparticles allows to insert PEG with or without folic acid for targeting and introducing second drug, a lipophilic paclitaxel. In vitro study (cytotoxicity, internalization) have shown the benefits of both modification.

O mel é um alimento de uso milenar, açucarado de fácil digestão, que constitui uma importante fonte de energia, contribuindo para o equilíbrio do processo biológico do corpo humano, sendo elaborado a partir da desidratação e transformação do néctar das flores nativas pelas abelhas produtoras. Para que o mel seja comercializado para o consumo humano, ele precisa atender aos requisitos mínimos de identidade e qualidade exigidos pela Legislação Brasileira. No Brasil a criação de abelhas é dividida em duas práticas distintas, a Apicultura tradicional, que utiliza as abelhas Apis mellifera e a Meliponicultura que utiliza as abelhas sem ferrão como a Jataí (Tetragonisca angustula). Os méis de abelhas sem ferrão tem maior valor comercial comparado ao mel tradicional, entretanto são comercializados sem uma legislação própria. Na literatura existem poucos trabalhos que tratam da composição destes tipos de méis que são popularmente conhecidos por suas propriedades benéficas à saúde. Em vista do exposto acima, o objetivo deste presente trabalho foi o de comparar a composição e a qualidade de méis de Apis mellifera com os de abelhas sem ferrão da espécie Tetragonisca angustula, popularmente conhecida como Jataí. Para tanto as amostras de méis foram obtidas de colméias de Apis mellifera e de Tetragonisca angustula de uma mesma região botânica, o que foi possível constatar que os méis de abelha Jataí apresentaram maior diversidade botânica em relação aos méis de Apis. Neste trabalho foram utilizados os métodos de avaliação estabelecidos pela Legislação Brasileira para qualidade de mel de Apis mellifera e os valores sugeridos para méis de mellponíneos do Brasil pe10s pesquisadores VILLAS - BOAS e MALASPINA (2005). A maioria das amostras de Apis apresentaram-se dentro da legislação vigente, enquanto méis Jataí apresentaram os parâmetros: umidade (23,40 -25,60%), acidez (21,65 - 63,85 mE/Kg) e açúcares redutores (44,78 - 67,54%) e sacarose aparente (0,43 - 1,60%) fora dos padrões estabelecido pela legislação vigente para os méis de Apis mellifera. No entanto, encontram-se dentro dos valores sugeridos para méís de meliponíneos brasileiros, pelos pesquisadores acima mencionados. Além das análises físico-químicas tradicionais e a análise polínica também foi determinada a composição nutricional, sendo que o mel de Apis apresentou maior de valor energético (43,58- 66,32 Kcal) em relação aos méis de Jataí (36,83 - 60,52 Kcal) (p<0,05). Também foram determinados os açúcares por CLAE, condutividade elétrica (uS/cm-1) e a análise de cor (mmPfund). As amostras de Apis mellifera apresentaram maior o teor glicose (%), frutose (%) e condutividade elétrica (uS/cm-1) em relação aos méis de Jataí Em relação as análises de cor notou-se maior predominância da coloração âmbar-claro, mas amostras analisadas. / Honey is considered as a food that provides energy, being elaborated from the dehydration and transformation of the nectar of the flowers by the bees. For the human consumption, honey needs to attend the minimum requirements of identity and quality demanded by the regulation. In Brazil beekeepers can be divided in two practical distinct ones: the traditional ones, which use Apis mellifera bees and the Meliponiculture which uses stingless bees such as Jataí bee (Tetragonisca angustula). There are no identity and quality parameters or regulation for this type of honey. Honey from of stingless bees are more expensive compared with the traditional honey, however their are commercialized without a proper regulation. In literature few works were found regarding the composition of these types of honey which are popularly known by its beneficiaI properties to human health. The objective of the present work is to compare the composition and quality of honey from Apis mellifera and from stingless bees (Tetragonisca angustula), popularly known as Jataí bee. Samples of honey were obtained from Apis mellifera and Tetragonisca angustula bees in the same botanical region. In this work the methods used were based on the Brazilian Regulation for quality control of honey from Apis mellifera and the values suggested for honeys of meliponíneos of Brazil for researchers VILLAS-BOAS and MALASPINA (2005). The majority of the samples of Apis had presented in accordance with the regulation while the Jataí honeys had presented: humidity (23,40 - 25.60%), acidity (21,65 - 63,85 mE/Kg) and reducing sugars (44,78 - 67.54%) are out of the standards for honeys of Apis mellifera. However, they are in accordance with the values suggested for honeys of Brazilian meliponíneos. The physicochemical, polinic and nutritional analysis were determined, and the honey of Apis bee presented greater amount of energy value (43,58 - 66,32 Kcal) in relation to the honeys of Jataí bee (36,83 - 60,52 Kcal) (p<O,05). The sugars for HPLC, electric conductivity (uS/cm-1) and analysis of color (mmPfund) were determined. Samples of Apis mellifera had presented greater values for glucose (%), frutose (%) and electric conductivity (uS/cm-1) in relation to the honeys from Jataí (p<0,05). Regarding the color analyses, it was predominance of the coloration clear -amber.

<p>Opisane&nbsp; su&nbsp; sinteze&nbsp; novih&nbsp; liganada&nbsp; bis(ftalazin-1hidrazon)-2,6-diacetilpiridna&nbsp; (Hz₂DAP&middot;2HCl),&nbsp; bis(3-hlorpiridazin-6-hidrazon)-2,6-diacetilpiridina (Hp₂DAP),&nbsp; 3-hlorpiridazin-6-hidrazon&nbsp; di(2-piridil) ketona&nbsp; (HpDPK),&nbsp; ftalazin-1-hidrazon&nbsp; di(2-piridil)<br />ketona&nbsp; (HzDPK)&nbsp; i&nbsp; ftalazin-1-hidrazon&nbsp; piridin-2-karbaldehida&nbsp; (HzPY).&nbsp; Zajedničko&nbsp; svojstvo&nbsp; dobijenih liganada&nbsp; je&nbsp; &scaron;to&nbsp; sadrže&nbsp; piridinski&nbsp; i&nbsp; diazinski&nbsp; prsten&nbsp; i sadrže&nbsp; samo&nbsp; donorne&nbsp; atome&nbsp; azota.&nbsp; Tokom&nbsp; nastajanja kompleksa dolazi do deprotonacije liganada. Svi ligandi su&nbsp; okarakterisani&nbsp; elementalnom&nbsp; analizom, termoanalitičkim&nbsp; metodama&nbsp; i&nbsp; metodom&nbsp; IR spektroskopije,&nbsp; dok&nbsp; neki&nbsp; i&nbsp; metodom&nbsp; NMR spektroskopije&nbsp; kao&nbsp; i&nbsp; rendgenskom&nbsp; strukturnom analizom.Za&nbsp; sintezu&nbsp; koordinacionih&nbsp; jedinjenja&nbsp; primenjeni&nbsp; soli Co(II),&nbsp; Ni(II),&nbsp; Cu(II)&nbsp; i&nbsp; Zn(II).&nbsp; Dobijeni&nbsp; kompleksi su okarakterisani&nbsp; elementalnom&nbsp; analizom, konduktomerijskim&nbsp; i&nbsp; magnetnim&nbsp; merenjima,&nbsp; IR spektroskopijom i termoanalitičkim metodama. Barem jedan&nbsp; kompleks&nbsp; iz&nbsp; svake&nbsp; serije&nbsp; je&nbsp; okarakterisan&nbsp; i rendgenskom strukturnom analizom. Urađena&nbsp; su&nbsp; i&nbsp; ispitivanja&nbsp; antimikrobne&nbsp; aktivnosti odabranih&nbsp; jedinjenja&nbsp; prema&nbsp; predstavnicima&nbsp; grampozitivnih i gram-negativnih bakterija i kulturu kvasca. Pored&nbsp; toga,&nbsp; urađena&nbsp; su&nbsp; i&nbsp; ispitivanja&nbsp; citotoksične,antiproliferativne&nbsp; i&nbsp; inhibitorne&nbsp; aktivnosti&nbsp; jedinjenja prema&nbsp; roditeljskim&nbsp; i&nbsp; multirezistentnim&nbsp; T-limfomnim ćelijama&nbsp; kancera.&nbsp; Utvrđeno&nbsp; je&nbsp; da&nbsp; neka&nbsp; jedinjenja pokazuju&nbsp; izrazito&nbsp; mikrobicidno,&nbsp; citotoksično, antiproliferativno i inhibitorno dejstvo.</p> / <p>The synthesis of new ligands dihydrochloride salt of 2,6-diacetylpyridne&nbsp;&nbsp; bis(phthalazine-1hydrazone) (Hz₂DAP&bull;2HCl),&nbsp; 2,6-diacetylpiridine&nbsp; bis(3- chloropyridazine-6-hydrazone)&nbsp; (Hp₂DAP),&nbsp; di(2-pyridyl)ketone&nbsp; 3-chloropyridazine- 6-hydrazone (HpDPK),&nbsp; di(2-pyridyl)ketone&nbsp; phthalazine-1-hydrazone&nbsp; (HzDPK)&nbsp; and&nbsp; &nbsp; pyridine-2-carbaldehide phthalazine-1-hydrazone&nbsp; (HzPY)&nbsp; have&nbsp; been described. All the ligands contain pyridine and diazine core and all of them have only nitrogen donor atoms. During the complex formation the deprotonation of ligands takes&nbsp; places.&nbsp; All&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; ligands&nbsp; have&nbsp; been characterized&nbsp; by&nbsp; elemental&nbsp; analysis,thermoanalytical&nbsp; methods&nbsp; and&nbsp; IR&nbsp; spectroscopy.&nbsp; In some&nbsp; cases&nbsp; also&nbsp; by&nbsp; NMR&nbsp; spectroscopy&nbsp; and&nbsp; X-ray structural analysis.Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II) salts were&nbsp; used for the synthesis&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; coordinational&nbsp; compounds.&nbsp; The obtained complexes were characterized by elemental analysis,&nbsp; molar&nbsp; conductivity&nbsp; and&nbsp; magnetic measurements,&nbsp; IR&nbsp; spectroscopy&nbsp; and thermoanalytical&nbsp; methods.&nbsp; At&nbsp; least&nbsp; one complex&nbsp; of each&nbsp; series&nbsp; were&nbsp; characterized&nbsp; by&nbsp; X-ray&nbsp; structural analysis.The antimicrobial activity of some of the compounds toward&nbsp; Gram-positive/Gram- negative&nbsp; bacteria furthermore,&nbsp; the&nbsp; cytotoxic,&nbsp; antiproliferative&nbsp; and inhibitory&nbsp; activity&nbsp; toward&nbsp; sensitive&nbsp; parental&nbsp; andmultiresistant&nbsp; T-lymphoma&nbsp; cancer&nbsp; cells&nbsp; have&nbsp; also been carried out. It&nbsp; can&nbsp; be&nbsp; concluded&nbsp; that&nbsp; some&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; compounds exhibit&nbsp; outstanding&nbsp; antimicrobial,&nbsp; cytotoxic, antiproliferative, and inhibitory activity.</p>

<p>&nbsp;&nbsp; U ovoj doktorskoj disertaciji opisane su sinteze novih kompleksa prelaznih metala sa piridoksiliden-&nbsp; (PLAG), odnosno saliciliden-aminogvanidinom (SALAG). Dobijeni<br />kompleksi su okarakterisani elementalnom analizom, IR spektrima, konduktometrijskim i magnetnim merenjima, a većina i rendgenskom<br />strukturnom analizom. Osim toga, dobijene su i nove forme ovih &Scaron;ifovih baza, i to u vidu monokristala, čime su omogućena ispitivanja njihovih&nbsp; molekulskih i kristalnih struktura, kao i uporedna analiza sa koordinovanim ligandima.<br />&nbsp; &nbsp; Sa PLAG je sintetisano 7 novi&nbsp; kompleksa Cu(II), a pored toga po prvi put su<br />izolovani mono i bis(ligand) kompleksi Fe(III) i Co(III), mono(ligand) kompleksi&nbsp; V(V), kao&nbsp; i jedan kompleks Zn(II) u kojem ovaj potencijalno tridentatni&nbsp;<em> ONN&nbsp;</em> ligand,&nbsp; u<br />monoprotonovanoj formi,&nbsp; ima ulogu kontra-jona. Sa stanovi&scaron;ta geometrije zajedničko za izolovane komplekse Cu(II) i V(V) je da imaju kvadratno-piramidalnu strukturu, sa izuzetkom jednog kvadratno-planarnog kompleksa Cu(II), dok je u kompleksima Fe(III) i Co(III) nađeno očekivano oktaedarsko okruženje centralnog<br />jona. Pored ovih, sintetisano je i pet novih kompleksa sa SALAG, od kojih su dva<br />kompleksa Cu(II) i kompleks V(V) okarakterisani rendgenskom strukturnom<br />analizom, dok je mikrokristalnim bis(ligand) kompleksima Co(III) i Ni(III) na osnovu<br />fizičko-hemijskih karakteristika predložena odgovarajuća struktura.<br />&nbsp;&nbsp; Zajedničko za obe opisane &Scaron;ifove baze je da se koordinuju na&nbsp;<em> ONN&nbsp; </em>tridentatni način, i to preko atoma kiseonika deprotonovane fenolne grupe i atoma azota azometinske i imino grupe AG fragmeta. Posebno je nagla&scaron;eno da su&nbsp; sa<br />PLAG izolovana dva dimerna kompleksa Cu(II) u kojima je po prvi put nađena tetradentatna koordinacija ovog&nbsp; liganda, u koju je dodatno uključen atom kiseonika hidroksimetil-grupe PL-ostatka. Za razliku od SALAG, koji je u izolovanim kompleksima koordinovan isključivo kao monoanjon, nastao deprotonacijom fenolne<br />OH-grupe, za PLAG je osim ove, potvđena koordinacija u neutralnoj, zwitter-jonskoj, ali i dvostruko deprotonovanoj formi. Zwitter-jonska forma liganda nastaje migracijom atoma vodonika sa fenolnog hidroksila na piridinski atom azota PL-ostatka, dok deprotonacijom piridinskog ili hidrazinskog atoma azota, odnosno oba pomenuta atoma nastaju monoanjon i dianjon helatnog liganda, respektivno.<br />&nbsp;&nbsp; Na kraju, urađena su&nbsp; i ispitivanja antimikrobne aktivnosti odabranih jedinjenja<br />prema predstavnicima grampozitivnih i gramnegativnih bakterija, kao i dve kulture<br />kvasca. Tom prilikom nije utvrđena nikakva inhibitorna aktivnost&nbsp;&nbsp; prema primenjenim<br />bakterijskim sojevima, dok su u slučaju kvasaca izvesno mikrobicidno dejstvo pokazali samo kompleksi Cu(II).</p> / <p>This PhD thesis describes the syntheses of some new transition metal complexes with&nbsp; pyridoxilidene-&nbsp; (PLAG) and salicylideneaminoguanidine (SALAG). Obtained&nbsp; complexes are characterized by&nbsp;&nbsp; elemental analysis, IR&nbsp; spectroscopy,&nbsp; conductometric and magnetic measurements. Besides, the structural analysis of majority of the obtained complexes was performed. Some new forms of these Schiff&nbsp; bases are synthesized in form of single crystals, which made their X-ray analysis as well as comparison with coordinated forms possible.</p><p>With PLAG, 7 new Cu(II) complexes were obtained and for the first time mono and bis(ligand) complexes of Fe(III) and Co(III) as well&nbsp; mono(ligand)&nbsp; complexes&nbsp; of V(V) were isolated. Furthermore,&nbsp; the structure of Zn(II) complex in which PLAG in its monocationic form has a role of counter ion is presented. With the exception of one Cu(II) complex, all reported Cu(II) and V(V) complexes have a square-pyramidal geometry, whilst&nbsp; Fe(III)&nbsp; and Co(III)&nbsp; are situated in octahedral surroundings. Also, five new complexes of Cu(II), Co(III), Ni(II) and V(V) with SALAG were synthesized. In both&nbsp; Cu(II) complexes and V(V) complex the expected coordination mode and geometry were confirmed by X-ray analysis, while octahedral structure of bis(ligand) complexes with Co(III) and Ni(II) was proposed based on results of physico-chemical&nbsp; characterization.</p><p>Both PLAG and SALAG coordinate the metal ion in tridentate&nbsp; ONN&nbsp; manner, through the oxygen atom of deprotonated phenolic group and nitrogen atoms&nbsp; of azomethine and imino groups of AG moiety. It is also emphasized that in two dimeric Cu(II) complexes with PLAG tetradentate coordination mode was found, in which the oxygen atom of hydroxymethyl group of PL residue was additionally involved. Unlike SALAG, which is coordinated as monoanion in all of the examined complexes, PLAG can have one of three degrees of deprotonation. Zwitter-ion of PLAG is formed by migration of H-atom from phenolic oxygen to pyridine nitrogen, while the deprotonation of pyridine or/and hydrazine nitrogen, makes it mono-and dianion, respectively.</p><p>Also, microbiological tests on the selected compounds were preformed. Namely, antimicrobial activity of these compounds against some gram-positive and gram-negative bacteria, as well as some yeast cultures was examined and none of the samples showed antimicrobial activity against bacteria, whilst only Cu(II) complexes showed certain inhibitory effect against yeasts.</p>

Ce manuscrit est consacré à l’étude et au développement de microsystèmes capteurs de gaz sélectifs au dioxyde d’azote, destinés au contrôle de la qualité de l’air atmosphérique. La stratégie que nous avons développée consiste à associer une structure sensible à base de matériaux semi-conducteurs partiellement sélectifs aux gaz oxydants et des filtres sélectifs à l’ozone. L’objectif premier est la mise en oeuvre et la caractérisation de matériaux chimiques strictement imperméables à l’ozone (O3) et non-réactifs vis-à-vis du dioxyde d’azote (NO2). Notre choix s’est focalisé sur un matériau moléculaire, l’indigo, connu pour sa réactivité vis-à-vis de O3, et plusieurs nanomatériaux carbonés. Pour ces derniers, la possibilité de conformer leurs textures, leurs morphologies et leurs chimies de surface par traitements thermiques, chimiques et mécaniques, permet d’étendre le panel de matériaux potentiels et d’identifier les facteurs d’influence de leur réactivité avec les espèces gazeuses. La caractérisation de l’ensemble de ces matériaux a nécessité l’utilisation de techniques adaptées et complémentaires (adsorption de N2 à 77 K, spectroscopies Raman, XPS, IR en mode ATR, RPE et NEXAFS). Les filtres chimiques les plus efficaces (hauts rendements de filtration et grande durabilité) ont été sélectionnés d’après des tests de soumission aux gaz selon une méthodologie adaptée. Enfin, l’association de ces meilleurs filtres et de la structure capteur a conduit à l’élaboration de prototypes microsystèmes capteurs de gaz optimisés. De plus, une contribution à la compréhension des mécanismes d’interaction de l’indigo et de certains nanocarbones avec O3 et NO2 a aussi permis d’améliorer le microsystème en développant des méthodologies pertinentes et innovantes mais également en réalisant la synthèse de nouveaux filtres indigo / nanocarbone. / This work is devoted to the study and the development of gas sensors microsystems highly selective to nitrogen dioxide, dedicated to the air quality control. The strategy developed consists in the implementation of a sensitive structure based on semiconductor materials partially selective to oxidizing gases associated to an ozone selective filter. The first objective is the development of chemical filters strictly impervious to ozone (O3) and non-reactive towards the nitrogen dioxide (NO2). We have chosen a molecular material, indigo, well-known for its reactivity towards O3, and several carbonaceous nanomaterials. For these one, the possibility to modify their textures, their morphologies and their surface chemistries by chemical, mechanical and thermic treatments, enables us to extend the range of potential materials and to identify the factors of influence on their reactivity with gaseous species. The characterization of all these materials required the use of appropriate and complementary techniques (N2 adsorption at 77 K, Raman, XPS, IR in ATR mode, EPR and NEXAFS). The more efficient filters (high filtering yield and life-time) have been selected by means of specific tests of gas exposure. Finally, the association of the best filter and the sensitive structure has led to the development of optimized gas sensors microsystems prototypes.