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Síntese e funcionalização de 1,2,3-triazóis via reação de cicloadição [3+2] de azidas e acetilenos terminais / Synthesis and functionalization of 1,2,3-triazoles via cycloaddition [3 +2] azide in the presence of acetylenesHugo Antonio Canduzini 30 August 2012 (has links)
O objetivo deste trabalho é explorar a síntese e funcionalização de 1,2,3- triazóis empregando o uso de reações do tipo \"Click-chemistry\", que é uma abordagem para a síntese de diversos compostos com base em reações de formação de ligação carbono-heteroátomo, onde a reação é estereoespecífica, altamente eficiente e geralmente com elevados rendimentos e em alguns casos ausência de subprodutos. O composto 1,2,3-triazol, sendo o material de partida para a continuidade do projeto foi preparado a partir do álcool propargílico (4) em presença de uma azida orgânica (1) e utilizando cobre(I) como agente promotor. Após a obtenção de uma série de compostos 1,2,3-triazólicos (2), procedeu-se a etapa de tosilação da hidroxila e posterior cicloadição multicomponente de um novo 1,2,3-triazol formando compostos bis-triazólicos. Os bis-triazóis (5) obtidos foram testados frente a cepas fúngicas, responsáveis por dermatites, com resultados satisfatórios. Ainda essas estruturas poderão ser empregados como blocos construtores para a síntese de estruturas mais complexas. / The aim of this work has been exploring the synthesis and functionalization of 1,2,3-triazoles employing the use of \"click-chemistry\" concept, which is defined as an approach for synthesis of various compounds based on reactions of carbon-heteroatom bond formation, which the reaction is stereospecific, high-efficiently, commonly gives high yields and in some cases no by-products are formed. The compound 1,2,3-triazole, which is the main starting material for the next steps was prepared from propargyl alcohol (4) in the presence of an organic azide (1) and copper(I) as a reaction promoter. Subsequently with a series of 1,2,3-triazole (2n) prepared we proceeded to the next step which is the substitution of hydroxyl for a tosyl group and after that a multicomponent cycloaddition of a new 1,2,3-triazole compound forming bis-triazoles. Bis-triazoles (5) were tested against fungal strains, responsible for dermatitis, with delighted results, furhtermore this class of strutures can be used as building blocks to improve efficiency in some other more complex structure.
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Funcionalização de 3,4,6-tri-O-acetil-D-glucal via click chemistry e reações de acoplamento cruzado catalizado por paládio / Functionalization of 3,4,6-tri-O-acetyl-D-glucal via click chemistry and palladium-catalyzed cross-coupling reactionsAnwar Shamim 25 July 2017 (has links)
A funcionalização de 3,4,6-tri-O-acetil-D-glucal foi realizada utilizando reações de acoplamento cruzado (Sonogashira e Stille), ciclo-adições de azida-alcino (Click chemistry) e ciclização nucleófila promovida por eletrófilo. Utilizando estas reações juntamente com as já referidas transformações de grupos funcionais e reações de rearranjo de Ferrier, as bibliotecas de compostos à base de glucal foram sintetizadas e observadas em algumas moléculas fluorescência e outras foram disponibilizadas para avaliação de atividade biológica. Na primeira parte, foram sintetizadas bibliotecas de derivados de bis- e tris-triazolil-glicosila a partir de 3,4,6-tri-O-acetil-D-glucal utilizando as reações acima mencionadas. A segunda parte deste trabalho consiste em sintetizar uma biblioteca de derivados glucal de 2-alquinilo usando um acoplamento de Sonogashira livre de cobre e ligante, seguido por aplicações sintéticas destes alquinos glucais. A hidrostanação regioselectiva catalisada por paládio destes glucanos 2-alquinilo foi realizada utilizando hidreto de tributilestanho para gerar uma biblioteca de derivados estanil regioisoméricos de glucal. Além disso, estes derivados de 2-alquinil-glucal sintetizados na primeira parte também foram utilizados na ciclização nucleofílica 5-endo-dig promovida por eletrófilos para proporcionar derivados de glucal bicíclicos. Na parte final, os derivados de estanho de glucal foram utilizados para sintetizar bibliotecas de derivados de 2-alcenil glucal substituído. Esta parte inclui também transformações de grupos funcionais e acoplamentos cruzados (Stille e Sonogashira), bem como click chemistry para gerar bibliotecas de derivados de 2-alquenil-D-glucal alquinilo e triazolilo substituídos. Na maioria dos casos os produtos foram obtidos em rendimentos muito bons a excelentes que foram analisados utilizando RMN, Infra vermehlo, espectrometria de massas de alta resolução e outras técnicas analíticas quando aplicável. / Functionalization of 3,4,6-tri-O-acetyl-D-glucal has been performed using cross-coupling (Sonogashira and Stille) reactions, azide-alkyne cycloadditions (Click chemistry) and electrophile-promoted nucleophilic alkyne cyclizations. Using these reactions along with the already reported functional group transformations (FGT) and Ferrier rearrangement reactions, libraries of glucal-based compounds were synthesized with members of characteristic photophysical and potential biological properties. In the first part, the synthesis of libraries of bis- and tris-triazolyl glycosyl derivatives is described starting from 3,4,6-tri-O-acetyl-D-glucal using the above-mentioned reactions. In the second part of this work, the synthesis of a library of 2-alkynyl glucal derivatives using a copper and ligand-free Sonogashira coupling, followed by synthetic applications of these glucal alkynes is reported. Palladium-catalyzed regioselective hydrostannation of these 2-alkynyl glucals was performed using tributyltin hydride to generate a library of regioisomeric stannyl derivatives of glucal. Moreover, these 2-alkynyl glucal derivatives synthesized in the first part were also used in electrophile-promoted nucleophilic 5-endo-dig cyclization to afford bicyclic glucal derivatives. In the final part, the use of stannyl derivatives of glucal to synthesize libraries of substituted 2-alkenyl glucal derivatives is described. This part also includes certain functional group transformations and cross-couplings (Stille and Sonogashira) as well as click chemistry to generate libraries of alkynyl and triazolyl substituted 2-alkenyl-D-glucal derivatives. In most of the cases, the products were obtained in very good to excellent yields and were analyzed using 1H NMR, 13C NMR, FTIR, HRMS, and other analytic techniques where applicable
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Síntese e avaliação de derivados galactosil-triazolobenzenossulfonamidas como potenciais inibidores de transsialidase de Trypanosoma cruzi / Synthesis and evaluation of galactosyl-triazol benzenesulfonamides derivatives as potential inhibitors of Trypanosoma cruzi trans-sialidaseGetúlio Gomes Junqueira 01 July 2013 (has links)
A doença de Chagas é considerada a terceira doença parasitária tropical de maior incidência no mundo, só superada pela malária e esquistossomose, e seu agente causador é o protozoário flagelado Trypanosoma cruzi. O parasita expressa uma enzima de superfície denominada trans-sialidase de Trypanosoma cruzi (TcTS), responsável pela transferência do ácidos siálicos de células do hospedeiro para moléculas de ?-galactose terminais presentes em glicoproteínas de sua superfície. As moléculas de glicoproteína sialiladas estão envolvidas na adesão e subsequente penetração do parasita em células hospedeiras. O papel fundamental da TcTS no reconhecimento e na invasão de células hospedeiras, bem como sua ausência em seres humanos, torna esta enzima um alvo potencial a ser estudado. A TcTS é específica em catalisar, preferencialmente, a transferência de ácido siálico para moléculas de mucina, originando ligações ?-2,3 com unidades de ?-galactose aceptoras na superfície do parasita. Considerando a importância da unidade de galactose e da função carboxila do ácido siálico para interações no sítio ativo de TcTS, priorizamos na síntese de derivados galactosil-triazolo-benzenossulfonamidas com diferentes substituintes, visto que o grupo sulfonamida é bioisóstero do ácido carboxílico, na busca de potenciais inibidores de TcTS. Os derivados galactosiltriazolo- benzenossulfonamidas 45-51 foram preparados via estratégia de click chemistry, por reação de ciclo-adição azido-alcino catalisada por Cu(I) (CuAAC), a partir do intermediário de galactose contento função amino terminal 30 e os derivados aril azidas 38-44. Após etapa de desacetilação, os produtos obtidos 52-58 foram testado em TcTS por ensaio fluorimétrico in vitro para avaliação de sua atividade inibitória. Os resultados obtidos são interessantes e bastante promissores, principalmente com os obtidos com o produto 58 (contendo o grupo galactosiltriazólico ligado a sulfapiridina), que apresentou atividade inibitória promissora (81%) na concentração de 1,0 mM, abrindo perspectivas para a síntese de um maior número de derivados galactosil-triazolo-benzenossulfonamidas com diferentes substituintes em R, para o estabelecimento de estudos de relação estruturaatividade. Adicionalmente, os compostos 53-55 foram testados em ensaios in vitro para avaliação de sua atividade tripanocida e citotóxica, e apresentaram atividade tripanocida máxima de 50%, normalmente nas concentrações de 500 a 250 ?M, com destaque para o derivado 55, contendo o grupo galactosil-triazólico ligado a sulfamerazina, que apresentou atividade moderada, mas superior ao benznidazol nas concentrações mais baixas (15,0 - 1,9 ?mol.L-1). Por outro lado, de acordo com os resultados do ensaio de citotoxicidade, a atividade citotóxica foi observada apenas nas concentrações mais elevadas, similar ao benznidazol. / Chagas disease is considered the third most common tropical parasitic disease worldwide, after malaria and schistosomiasis, and its causer is the flagellate protozoan, Trypanosoma cruzi. The parasite expresses a surface enzyme known as Trypanosoma cruzi trans-sialidase (TcTS), responsible for the transference of sialic acid from host cell to ?-galactose terminal molecules present in surface glycoproteins. Sialylated glycoproteins molecules are involved in adhesion and further penetration of parasite in host cell. Due to TcTS primordial role in recognizing and invasion of host cells, as well as its absence in humans, this enzyme becomes a potential target to be investigated. TcTS is specific on catalyzing, specially, transference of sialic acid to mucin molecule giving ?-2,3 bond with ?-galactose moiety in parasite surface. Considering the importance of the galactose moiety and the function of carboxylic in sialic acid for interactions in TcTS enzyme, we prioritized the synthesis of galactosyl-triazol-benzenesulfonamides derivatives with different substituents since sulfonamide group is bioisoster of carboxylic acid, in attempt to produce potential inhibitors of TcTS. The galactosyl-triazol-benzenesulfonamides derivatives 45-51 were prepared via click chemistry reaction (Copper(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC)) from galactose intermediate with terminal amino group 30 and aril azides derivatives 38-44. After removing acetyl group, the inhibiting activity of products 52-58 were evaluated in TcTS fluorimetric in vitro assay. We found very promising results, specially with 58 (containing galactosyl-triazolic group bonded to sulfapyridine), wich showed 81% of inhibitory activity in 1,0mM solution, bringing expectations for synthesis of greater number of galactosyl-triazolbenzenesulfonamides derivatives with different substituents in R, to establish studies of structure relationship activity. Additionally, trypanocidal and cytotoxic activity of compounds 53-55 were tested and showed maximum activity of 50%, commonly in concentrations of 500 to 250 ?M, specially compound 55, containing galactosyltriazolic group bonded to sulfamerazine, with showed moderate activity, but higher then benznidazol in lower concentrations (15,0 - 1,9 ?mol.L-1). On the other hand, according to cytotoxicity results, activity were observed only in higher concentrations, as for benznidazol.
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Síntese de peptídeo modificado contendo grupo 1,2,3-triazol 1,4-dissubstituído / Synthesis of modified peptide containing 1,4-disubstituted 1,2,3- triazole groupMilena Moreira Lima 28 June 2013 (has links)
Peptídeos são biomoléculas que apresentam extensa variedade estrutural e funcional, atuando em diversos processos biológicos relevantes. Estas moléculas são amplamente utilizadas na terapêutica, constituindo, atualmente, um campo investigativo bastante promissor para o desenvolvimento de novos fármacos, especialmente no desenvolvimento de vacinas sintéticas. Os avanços científicos relacionados às técnicas de identificação, análise e purificação tem estimulado diversas pesquisas na busca por fármacos baseados em peptídeos, os quais podem ser obtidos a partir de fontes naturais ou por métodos químicos (em solução ou em fase sólida), enzimático ou combinação de ambos (semi-síntese) e via tecnologia do DNA recombinante. Entretanto, devido às limitações próprias dos peptídeos naturais, tais como, suscetibilidade proteolítica, toxicidade e baixa biodisponibilidade, torna-se necessária a síntese de peptídeos modificados. Como a função biológica de um peptídeo é definida por sua conformação estrutural, a inserção de modificação em uma estrutura peptídica deve ser capaz de manter ou estabilizar esta conformação estrutural. O desenvolvimento de novas e eficientes rotas de síntese de peptídeos modificados torna-se necessário para superar as limitações relacionadas à suscetibilidade proteolítica, toxicidade e baixa biodisponibilidade, afim de contribuir para novas estratégias terapêuticas, em especial no desenvolvimento de vacinas. Desta forma, a inserção de grupo 1,2,3-triazol tem fornecido propriedades físicoquímicas desejáveis no desenvolvimento de fármacos. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método de síntese de peptídeos contendo grupo 1,2,3-triazol 1,4- dissubstituído, como o peptídeo 1, o qual é constituído por dezesseis resíduos de treonina e um grupo 1,2,3-triazol 1-4-dissubstituído entre os resíduos Thr8 e Thr9 (NH2-(Thr)7-Thr-(ciclo 1,2,3-triazol 1,4-dissubstituído)-Thr-(Thr)7-OH). Adicionalmente, devido à semelhança com mucinas de T. cruzi, as quais apresentam rica composição em resíduos de treonina, 1 poderá ser empregado na preparação de peptideomiméticos destas mucinas e no desenvolvimento de vacinas relacionadas à processos infecciosos causados por T. cruzi. A preparação de 1 envolveu uma associação entre síntese de peptídeo em fase sólida e reações de ciclo-adição azido-alcino 1,3 dipolar catalisada por cobre (I) (CuAAC). Inicialmente, o método utilizado foi padronizado a partir da síntese do modelo dipeptídeo de treonina (8), cuja ligação peptídica foi substituída pelo grupo 1,2,3-triazol 1,4- dissubstituído (NHFmoc-Thr-(ciclo 1,2,3-triazol 1,4 dissubstituído)-Thr-OH). A estratégia via CuAAC conduziu à obtenção do dipeptídeo modificado em excelente rendimento (98%) e permitiu estabelecer as condições a serem empregadas na obtenção do peptídeo mais complexo de cadeia longa 1. A reação de CuAAC gerou o peptídeo 1 com rendimento bruto satisfatório (70%). A obtenção de 1 foi confirmada pela análise de Ressonância Magnética Nuclear de próton (RMN 1H), a qual permitiu identificar a presença do grupo 1,2,3-triazol 1,4-dissubstituído. Adicionalmente, análises posteriores por espectrometria de massas (ESI-MS) sugerem a obtenção do peptídeo 1. / Peptides are biomolecules which present great structural and functional variety, acting in several biological processes. These molecules are widely used in therapeutics, and recently represent a very promising field for development of novel drugs, specially on synthetic vaccines. Scientific advances related to identification techniques, analysis and purification stimulate researches in attempt to produce peptides-based drugs, which can be extracted from natural sources or chemically synthesized (in liquid or solid phase), enzymatic process or both (semi-synthesis) and recombinant DNA technology. However, due to limitations concerning natural peptides, such as, proteolytic liability, toxicity and low bioavailability, becomes necessary the synthesis of modified peptides. Being biological function of a peptide defined by its structural conformation, adding a modification in a peptide structure must be able to maintain or stabilize it. The development of novel and efficient synthetic route of modified peptides is necessary to overcome the limitations related to proteolytic liability, toxicity and low bioavailability, to contribute with novel therapeutic strategies, mostly development of vaccines. So, adding a 1,2,3-triazole group can afford desirable chemical-physical properties in drug discovery. The objective was develop a method to synthesize peptides containing 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole group, such as peptide 1, which is constituted by sixteen threonine residues and one 1,4 disubstituted 1,2,3-triazole group (NH2-(Thr)7-Thr-(1,4- disubstituted 1,2,3-triazole cycle)-Thr-(Thr)7-OH). Moreover, due to the similarity with T. cruzi mucins that present great composition of threonine, 1 can be employed in development of vaccines related to infectious processes caused by T. cruzi. The preparation of 1 envolved an association between the solid-phase synthesis of peptide and reactions of copper(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC). Initially, the method was standardized from synthesis of threonine dipeptide (8), whose peptide bond was replaced by 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole group (NHFmoc-Thr-(1,4-disubstituted 1,2,3-triazole cycle)-Thr-OH). The strategy via CuAAC gave the modified dipeptide in good yield (98%) and allowed to establish the conditions to prepare the more complex peptide with long chain 1. The CuAAC reaction gave the peptide 1 with good yield (70%). Compound 1 was confirmed by NMR proton analysis which showed the presence of 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole group. Additionally, further analysis of mass spectrometry (ESI-MS) suggest the achievement of peptide 1.
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Síntese de imunoaçúcares modificados e avaliação da atividade biológica / Synthesis of modified iminosugars and its biological evaluationLuis Otavio Bunhotto Zamoner 08 March 2012 (has links)
Glucosidases são enzimas que catalisam a hidrólise de ligações glicosídicas liberando unidades monossacarídicas de um terminal não redutor de um oligossacarídeo ou glicoconjugado. Iminoaçúcares são alcalóides piperidínicos polihidroxilados isolados de plantas (gênero Morus) e microrganismos (Bacillus), como nojirimicina (NJ) (1) e 1-desoxinojirimicina (DNJ) (2), os quais são descritos como inibidores de glucosidase. O potencial uso destes inibidores no tratamento de infecções virais, crescimento tumoral, metástases, diabetes, doença de Gaucher e osteoartrite tem motivado a comunidade científica na busca por novos derivados iminoaçúcares. Desse modo, a síntese de pseudodissacarídeos, contendo ambos resíduos de iminoaçúcar e glicopiranose, constitui uma estratégia interessante de obtenção desses derivados, apesar dos desafios envolvidos na geração da ligação entre estes dois açúcares. Por esta razão, foi utilizada a estratégia de click chemistry como uma ferramenta para introduzir uma ponte de grupo 1,2,3-triazol entre os açúcares a partir do acoplamento de azido-glicosídeo com N-propargil-iminoaçúcar. Desta forma, a síntese do iminoaçúcar N-propargílico (73), com função acetileno terminal, foi realizada em cinco etapas e foi usado na reação de cicloadição 1,3- dipolar com três derivados glicosídicos contendo grupo azido nas posições anomérica (C-1), C-3 ou C-6. A partir desta reação CuAAC (Copper(I)-catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition), três novos pseudo-dissacarídeos (77, 81 e 85) foram sintetizados em rendimentos moderados e foram, então, avaliados em ensaios de - D-glucosidase isolada de Sacharomyces cerevisiae. Nestes testes preliminares, o composto 77 foi o mais ativo, o qual foi capaz de inibir a atividade da enzima em 40% a 1mM. Esses resultados encorajam a realização de novos experimentos, principalmente, a determinação de Ki e avaliação da atividade relativa à replicação do vírus HIV. Portanto, a obtenção destes pseudodissacarídeos trouxe uma contribuição importante no que diz respeito à química de carboidratos e também ao tratamento das doenças citadas. / Glucosidases are enzymes that catalyze the hydrolysis of glycosidic bonds releasing monosaccharide units from a non-reducing end of an oligosaccharide or glycoconjugate. Iminosugars are polihydroxilate piperidinic alkaloids isolated from plants (Morus alba) and microorganisms (Bacillus), such as nojirimicin (NJ) (1) and 1- deoxynojirimicin (2), which are described as glucosidase inhibitors. The potential use of these inhibitors in the treatment of viral infection, tumoral growing, metastasis, diabetes, Gaucher´s disease and osteoarthritis has stimulated the scientific community on the search for novel iminosugar derivatives. Thereby, the synthesis of pseudodisaccharides, having both iminosugar and glycopyranose residues, represents an interesting strategy to obtain these derivatives, despite the challenges involved in generating the link between these two sugars. For this reason, we have used click chemistry as a tool to introduce a 1,2,3-triazole bridge between the sugars from the coupling of azide-glycosides with N-propargyl-iminosugar. Thus, the synthesis of N-propargyl-iminosugar (73), containing the terminal acetylene function, was performed in five steps, and was used in the 1,3-dipolar cycloaddition reaction with three glycosidic derivatives containing the azide group at anomeric (C-1), C-3 or C-6 positions. By applying this CuAAC (Copper(I)-catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition), three novel pseudo-disaccharides (77, 81 and 85) were synthesized in moderate yields and then, evaluated in -D-glucosidase assays isolated from Sacharomyces cerevisiae. In these preliminary test, compound 77 was the most active from the series, which was able to inhibit 40% of the enzyme activity at 1 mM. These results encourage us to perform new experiments, notably the determination of Ki and evaluation towards HIV replication. Thus, a contribution regarding carbohydrate chemistry and treatment of the supracited diseases was achieved by the synthesis of these pseudodisaccharides.
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Síntese de derivados aminoquinolínicos e nucleotídeos não-naturais, potenciais agentes antiparasitários e antibacterianosCarmo, Arturene Maria Lino 24 May 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-05-24 / A tese de doutorado intitulada Síntese de Derivados
Aminoquinolínicos e Nucleotídeos Não-Naturais, Potenciais Agentes
Antiparasitários e Antibacterianos está apresentada em dois capítulos que
descrevem a síntese de substâncias com potencial atividade antiparasitária e
antibacteriana.
Foram obtidos 46 compostos nesse trabalho, 31 compostos do capítulo
1, sendo 15 inéditos, e o restante foi desenvolvido durante a realização do
capítulo 2, sendo 8 inéditos.
O capítulo 1 apresenta a síntese de derivados quinolínicos
funcionalizados usando a reação do tipo “click” para obtenção dos conjugados
aminoquinolina/ácido cólico. Inicialmente é apresentada a obtenção dos
derivados aminoquinolinas, aminoalcinoquinolinas e aminodialcinoquinolinas,
estes dois últimos foram usados na reação do tipo “click” para obtenção dos
derivados triazólicos, alguns também foram utilizados como ligantes na síntese
de complexos de Pt (II). Um estudo da relação estrutura/atividade dos
compostos sintetizados foi realizado, permitindo a verificação da importância
biológica dos compostos.
O segundo capítulo envolveu a síntese de derivados nucleotídicos não-
naturais em que o grupo fosfato é substituído por um triazol e foi realizado no
Instituto de Química Molecular de Reims na Universidade de Reims
Champagne-Ardenne CNRS sob a coordenação da professora Dra. Pascale
Clivio, / The doctoral thesis entitled “Synthesis of Derivatives
Aminoquinolínicos and Non-Natural Nucleotides, Potential Antiparasitic
and Antibacterial Agents” is presented in two chapters that describe the
synthesis of substances with potential antibacterial and antiparasitic activity.
46 compounds were obtained in this work, Chapter 1 31 compounds, including
16 unpublished, and the remainder was developed during the course of Chapter
2, and 8 unpublished.
Chapter 1 presents the synthesis of functionalized quinoline using the
click reaction to obtain the conjugated aminoquinoline/cholic acid. Initially it is
presented to obtain the derivatives aminokynolines, and aminoalkynoquinolines
aminodialkynoquinolines, these two latter were functionalized using reaction
type click to prepare the triazoles, some have also been used as binders in the
synthesis of platinum (II) complexes. A study of the structure/activity of the
synthesized compounds was performed by allowing verification of the biological
importance of the compounds.
The second chapter involved the synthesis of non-natural nucleotide in
which the phosphate group is replaced by a triazole and was conducted at the
Institute of Molecular Chemistry of the University of Reims Champagne-Ardenne
Reims CNRS under the supervision of Professor Dr. Pascale Clivio,
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Développement d'une stratégie d'adressage sur or par chimie "click" électro-catalysée : application à la détection sans marquage de biomolécules / Addressing strategy on gold by electrocatalyzed « click » chemistry : label-free detection of biomoleculesRipert, Micaël 06 November 2013 (has links)
La réalisation de microsystèmes de multidétection et sans marquage pour la reconnaissance de biomolécules est d'un intérêt fondamental pour la réalisation de tests rapides dédiés au diagnostic biologique. Ces développements nécessitent une méthode d'adressage des sondes de capture sur une plateforme multiplexée associée à une méthode d'analyse sensible. Dans cette étude, la méthode de détection choisie pour les tests développés sur la puce est la voltampérométrie cyclique, et le férrocène a été utilisé pour la modification de sondes oligonucléotidiques de type tige-boucle. Une stratégie d'électroadressage a été développée sur surface d'or. Elle a été réalisée via chimie « click » entre un alcyne et un azoture. Cette réaction peut être électro-catalysée en maintenant le catalyseur cuivre sous sa forme active par l'application d'un potentiel à l'électrode. Une première entité chimique de petite taille, constituée de deux groupements dithiol phosphate et d'un groupement hexynyle a été synthétisé par synthèse supportée et greffée sur électrode d'or. Par la suite, différents éléments ont été immobilisés par chimie « click ». Un dérivé ferrocène porteur d'une fonction azoture a été utilisé pour la détermination des conditions optimales de cette chimie. Puis, cette méthode a été exploitée pour l'immobilisation de nanoparticules fluorescentes et de protéines par l'intermédiaire de la formation du complexe biotine/streptavidine. Enfin, cette méthode a permis l'électroadressage de sondes de capture oligonucléotidiques de type tige-boucle, modifiées par des ferrocènes. Des tests d'hybridation ADN ont été menés en milieu complexe avec une limite de détection déterminée à 100fM / This production of microsystem for label-free multi detection of biomolecules is fundamental for the realization of rapid tests dedicated to laboratory diagnosis. A viable method is requires to both address capture probes and to be associates with a sensitive analysis on multiplexed platform. In this study, the method chosen for detection on electrode is cyclic voltammetry, and ferrocene was used to modify stem-loop oligonucleotides. A strategy was developed for the electroadressing of probes on gold surface. It is performed through chemistry “click” between an alkyne and an azide. This reaction may be catalyzed by maintaining the correct potential to the electrode to form an active copper oxidation state on the surface. A first small chemical entity, containing two phosphate dithiol moieties and a hexynyl moiety was synthesized by supported chemistry and grafted on gold electrode. Thereafter, various elements were immobilized by chemistry “click”. Ferrocene derivative carrying an azide function was used to determine the optimal conditions for this chemistry. Then, this method has been exploited for the immobilization of proteins and fluorescent nanoparticles via the formation of biotin/streptavidin complex. Finally, this method allowed to electroaddress stem-loop oligonucleotids, designed as capture probes, modified by ferrocene. DNA hybridization tests were conducted in complex environments with a detection limit determined at 100 fM
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Conception et réalisation de biocapteurs impédimétriques / Conception and development of impedimetric biosensorsMeini, Nadir 27 May 2014 (has links)
L'objectif du travail de recherche concerne la conception et la réalisation de biocapteurs à base de mesures impédimétriques, pour lesquels la demande est forte dans différents domaines d'intérêt sociétal, en particulier l'environnement, la sécurité alimentaire et le biomédical. Les biocapteurs sont des moyens d'analyse en plein essor à la fois rapides, sélectifs et peu coûteux applicables à des domaines extrêmement variés (environnement, santé, agroalimentaire,…). Dans ce type d'outil, un élément sensible de nature biologique (anticorps, enzyme, microorganisme, ADN…) doté d'un pouvoir de reconnaissance pour un analyte ou un groupe d'analytes est associé à un transducteur pouvant être de type électrochimique, optique ou thermique. Dans la première partie de ce travail, un aptasensor a été développé pour la détection de la thrombine. Deux aptamères different ciblant la thrombine étaient directement immobilisés sur l'électrode en or. L'aptasensor élaboré présente une grande sensibilité, spécificité et stabilité pour la thrombine. Dans la seconde partie, en utilisant la spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS), nous avons surveillé l'immobilisation de protéines et sans marquage sur une surface d'or, au moyen d'une stratégie d'électro-adressage, compatible avec la production de biopuces pour multi-détection.Cette fonctionnalisation est réalisée par la cycloaddition alcyne / azoture, mieux connu comme la réaction «clic». Enfin, un biocapteur utilisant des protéines de phage à été développé pour la détection de E.coli / The objective of the research concerns the design and realization of biosensors based impedimetric measures, for which there is strong demand in various societal benefit areas, particularly the environment, food security and biomedical.Biosensors are rapid, selective and inexpensive devices that combine a biological recognition element, the so-called bioreceptor (e.g. enzymes, antibodies, DNA or microorganisms) to a physical transducer (e.g. electrochemical, optical, thermal or piezoelectrical). They can be used to detect one specific analyte or one family of analytes for a wide range of applications (e.g. environment, food, health). In the first part of this work, an aptasensor was developed for thrombin detection. Two different aptamers targeting thrombin were directly immobilized on the gold electrode. The aptasensor exhibits high sensitivity, specificity and stability in the detection of thrombin. In the second part, using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), we have, monitored label-free protein immobilization on a gold surface, through a strategy of electroaddressing, compatible with the production of microarrays for multi-detection. This functionalization is achieved via the alkyne/azide cycloaddition, better known as the "click" reaction.Finally, a biosensor using phage proteins was developed for detecting E. coli
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Synthèse et étude physico-chimique de nouveaux tensioactifs utilisables pour la cristallisation 2D sur film lipidique et l’étude des protéines membranaires / Synthesis and physico-chemical study of new surfactants used as tools for the cristallisation 2D on lipidic film and manipulation of membrane proteinsDauvergne, Julien 19 May 2010 (has links)
Ce manuscrit décrit la synthèse et l’étude physico-chimique de tensioactifs innovants utilisés comme outils biochimiques pour le maintien et la cristallisation de protéines membranaires en solution aqueuse. Un premier chapitre présente les moyens techniques actuels à disposition pour la manipulation et l’étude des protéines membranaires ainsi que les problèmes rencontrés concernant leur inactivation et les alternatives actuelles. Une seconde partie décrit la synthèse d’un lipide hémifluoré possédant un ligand métallique spécifique, qui a été utilisé pour la formation d’un film de Langmuir. Les propriétés du film lipidique (stabilité et fluidité) ont été étudiées et des essais de cristallisation 2D suivant le concept interfacial ont été réalisés sur une protéine recombinante SUR1 « his tag » solubilisée dans des micelles de détergents hydrocarbonés. Le troisième chapitre aborde la notion d’amphiphilie faciale et décrit la synthèse de tensioactifs glucosidiques par « click chemistry » basés sur corps aromatique central. La persubsitution sélective de têtes hydrophiles sur les positions 1,3,5 et de parties hydrophobes sur les positions 2,4,6 apporte une amphiphilie aux molécules via une ségrégation faciale. Enfin, le dernier chapitre est dédié à l’étude du comportement et des propriétés physico-chimiques des tripodes amphiphiles faciaux en solution aqueuse grâce à différentes techniques : tensiométrie, diffusion de la lumière, CPLH,... / This thesis deals with the synthesis and the physico-chemical study of new surfactants used as tools for holding membrane proteins in aqueous media. A first part presents the existing methods that allow the manipulation of the membrane proteins and describes the current issues encountered which lead to its denaturation. In a second chapter, the synthesis of a hemifluorinated lipid with a specific ligand is presented in order to form a film of Langmuir. The stability and fluidity of the monolayer lipid is monitored and used in experiments of cristallisation 2D following the interfacial concept on the recombinant membrane protein SUR1 « his tag » keep soluble in water with hydrocarbonated detergents. The third part defines the term associated to facial amphiphile and presents a synthesis by « click chemistry » of glucosidic surfactants with an aromatic core persubstitued. The alternated and selective substitution on 1,3,5 and 2,4,6 positions of the aromatic ring by respectively hydrophilic heads and hydrophobic tails induces a facial segregation. The last chapter concerns the study of facial amphiphiles behavior and its physico-chemical properties in aqueous solution by using several methods : tensiometry, dynamic diffusion light scattering, HPLC,...
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Approches Click en Chimie Sol-Gel / Click Approaches in Sol-Gel ChemistryNoureddine, Achraf 26 September 2014 (has links)
Nous visons dans ce travail de thèse à développer une méthodologie de fonctionnalisation par chimie click des silices hybrides synthétisées par voie sol-gel. La réaction click de cycloaddition azoture-alcyne catalysée au cuivre (CuAAC) offre une tolérance exceptionnelle pour les fonctions organiques en plus de conversions très élevées. Dans cette optique, nous avons mis en œuvre en premier lieu des matériaux clickables à base d'organosilice pure (organosilice à mésoporosité périodique (PMO) et silsesquioxanes pontés (BS)) qui ont permis une conversion quasi-quantitative de greffage par CuAAC. Nous avons ensuite utilisé cette particularité pour contrôler les propriétés de surface des BS en modifiant leur caractère hydrophile/lipophile. Dans le second axe de travail, nous nous sommes intéressés à l'apport de la chimie click pour la préparation de nanoparticules mésoporeuses de silice multifonctionnelles, dites mécanisées, pour des systèmes à délivrance contrôlée de principes actifs. / The present work aims to develop a trustful methodology of functionalization for hybrid silica materials made by the sol-gel process using the copper-catalyzed alkyne-azide cycloaddition (CuAAC)Click reaction. This transformation can be highly useful in materials science thanks to its high conversions and the excellent functional group tolerance. In this prospect, we have synthesized fully clickable bridged silisesquioxanes and periodic mesoporous organosilica that show high extents of click grafting. CuAAC was then used for tailoring the surface of bridged silsesquioxane and fine-tuning the hydrophilic/lipophilic balance. Finally, the click reaction was used as an efficient way to obtain multiply functionalized mesoporous silica nanoparticles in order to make nanomachines for controlled delivery of cargo molecules.
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