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Methods were developed for the detection and quantification of the sulfone drug, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, or dapsone (DDS) and its metabolites, monoacetyldapsone (MAD) and diacetyldapsone (DAD). The work involved the synthesis of those two metabolites; confirmation of them by NMR and mass spectrometry; separation and identification of mixtures of DDS, MAD and DAD using HPLC with a uv detector and/or a mass spectrometric detector. The HPLC was operated at 1 m1/min at 285 nm, using a C-18 reversed-phase column (AXXI CHROM, 5 micron, 25cm x 2.1mm). The isochratic mobile phase consisted of 67% aqueous pH 6 phosphate buffer, 23% acetonitrile and 10% methanol, or 23% acetonitrile and 77% water. The limit of determination using a 5 pl sample was 0.2 pg/ml (0.004 nmole) for DDS, 0.3 pg/ml (0.005 nmole) for MAD and 0.4pg/ml (0.006 nmole) for DAD. The LC/MS work was done using an electrospray interface between the HPLC and the quadrupole mass spectrometer. The LC/MS method gave crucial information to confirm the identity of the three compounds measured. Overall, a combination of the two techniques is a superior approach for the determination of DDS and its metabolites with the MS confirming the identity of the metabolites and the HPLC separating and quantitating the analyses. Since only a small amount of sample is required in the experiment, these methods could be applied in studies involving analysis of metabolites from urine and plasma, facilitating future pharmacokinetics analysis of DDS and its metabolites.

Cysteine proteases are a class of proteolytic enzymes, which are involved in a series of metabolic and catabolic processes, such as protein turnover, digestion, blood coagulation, apoptosis, fertilization and cell differentiation, and the immune response system. The development of novel potent and selective inhibitors for cysteine proteases has therefore gained increasing attention among medicinal chemists. In this thesis we have reported the design, synthesis, and evaluation of several peptidyl inhibitors for clan CA and clan CD cysteine proteases. We have continued the investigation of dipeptidyl vinyl sulfones as potent and selective inhibitors for dipeptidyl peptidase I (DPPI), a lysosomal cysteine protease, which is involved in the processing of intracellular proteases, such as granzymes. We have found that DPPI tolerates negatively charged amino acid residues in the P2 position with inhibition rates of 7,600 M-1s-1. Dipeptidyl vinyl sulfones with positively charged amino acid residues at the P1 position, however, do not inhibit DPPI at all. A second project focused on the epoxidation of the double bond of the vinyl sulfone moiety of the dipeptidyl vinyl sulfones. Instead of epoxidizing the double bond, we found that an isomerization had occurred. The newly formed compounds were determined to be allyl sulfones. We tested this new class of inhibitors with clan CA proteases and obtained inhibition rates of 560 M-1s-1 for Cbz-Leu-Phe-AS-Ph with calpain I. Two new classes of compounds for the clan CD protease S. mansoni legumain were designed, synthesized, and evaluated. Aza-peptidyl epoxides were found to be potent and selective inhibitors of S. mansoni legumain with IC50’s as low as 45 nM. Aza-peptide Michael acceptors were derived from the aza-peptide epoxide design and synthesized in an analogous fashion. The aza-peptide Michael acceptors inhibited S. mansoni legumain with even lower IC50’s, as low as 10 nM. However, the aza-peptide Michael acceptors react with thioalkylating agents contained in the buffer, such as DTT. The rates of degradation were determined spectroscopically, and half-lives of 3 to 20 minutes were measured. This observation gave us insights into the enzymatic mechanism and allowed us to determine the point of attack for the legumain active site cysteine thiol.

<p align="justify">Des membranes échangeuses anioniques à base de polysulfone, portant des sites échangeurs de type ammonium quaternaire, ont été préparées. Misant sur la possibilité d’établissement d’interactions spécifiques entre les espèces échangées et les sites chargés, nous avons fait varier la longueur des chaînes alkyles sur l’azote de un à trois carbones, dans le but de moduler le transport d’anions caractérisés par des propriétés d’hydratation différentes.</p><p><p><p align="justify">La réaction d’halométhylation a été choisie pour l’introduction préalable sur le squelette polymérique de groupements précurseurs des sites ioniques. Une étude cinétique de la réaction a permis d’établir des conditions compatibles avec un haut taux de substitution et une absence de réticulation. Des réactions d’amination ont été sélectionnées pour la conversion des sites précurseurs en sites ammoniums quaternaires. L’étape d’élaboration du film s’est avérée essentielle pour l’obtention de membranes et peut être réalisée avant et après l’amination. Nous avons mis en évidence que l’encombrement stérique du réactif entrave la diffusion de celui-ci au sein d’un réseau polymérique dense et peut entraîner une déstructuration mécanique des films. Par conséquent, pour l’introduction de sites ammoniums quaternaires à chaînes alkyles de plus d’un carbone, des réactions en solution se sont révélées plus appropriées.</p><p><p align="justify">L’hydratation d’une membrane comportant des sites ammoniums quaternaires à chaînes latérales méthylées a été étudiée par spectroscopie vibrationnelle. Des modifications induites par l’hydratation apparaissent sur les spectres IR et Raman du polymère. L’interprétation de ces changements nous a amenés à conclure que les groupements éther et sulfone, tous deux électronégatifs, interagissent avec les sites ammoniums quaternaires dans la membrane sèche. L’entrée d’eau dans la membrane empêche l’existence de ces interactions en éloignant les chaînes polymériques les unes des autres.</p><p><p align="justify">L’ensemble des membranes préparées dans le cadre de ce travail a été caractérisé du point de vue des propriétés électromembranaires de résistance électrique, de densité de courant limite et de sélectivité nitrate versus chlorure. Nous avons mis en évidence qu’un allongement des chaînes alkyles sur l’azote de un à trois carbones conduit à une sélectivité accrue pour le nitrate, anion caractérisé par une enthalpie libre d’hydratation moins négative que le chlorure. Avec des chaînes alkyles de trois carbones sur l’azote, la membrane laisse passer jusqu’à treize anions nitrate pour un anion chlorure. Ces résultats indiquent que la sélectivité des membranes synthétisées peut effectivement être contrôlée par les interactions spécifiques s’établissant entre l’ion échangé et le site échangeur. Nous avons aussi montré que la résistance des membranes diminue jusqu’à environ 1 <font face="Symbol, serif">W</font> cm2 suite à leur réimmersion dans un bain d’amine. L’influence de cette étape de réimmersion est discutée.</p> / Doctorat en sciences, Spécialisation chimie / info:eu-repo/semantics/nonPublished