Nesta tese investigamos o estado normal (T > Tc) dos Yba2Cu3O6+x supercondutores de alto Tc. As técnicas da RMN e RQN foram empregadas para estudar as respostas estática e dinâmica do sistema de spins eletrônicos em função da temperatura, para diversas concentrações de oxigênio: x = 0.5 (cristal 1), 0.92 (cristal 2), 0.94 (cristal 3) e 1.0 (cristais 4 e 5). Focalizando diferentes sítios nucleares a RMN pode fornecer uma informação mais rica da susceptibilidade dinâmica, X (q.w), abrangendo diferentes regiões da Zona de Brillouin (ZB). Com os sítios do 17O(2,3) e do 89Y sensoreamos a região próxima ao centro do ZB, q == 0, enquanto que com o sitio do Cu(2) exploramos o extremo do ZB, (q == QAF). Foi realizado um estudo comparativo da RMN dos sítios do Cu(2), do O(2,3) e do Y sobre o cristal 1. Da comparação entre os deslocamentos hiperfinos magnéticos do Y e do O(2,3) extraímos as contribuições orbitais e as constantes de acoplamento hiperfino do Y. A razão entre as relaxações spin-rede do O(2,3) e do Y mostrou-se independente da temperatura, e próxima do esperado teoricamente a partir das constantes hiperfinas no cenário do hamiltoniano de Mila e Rice. Questões como a dependência da taxa de relaxação spin-rede (T1-1) com a intensidade do campo e a anisotropia da susceptibilidade estática de spin foram estudadas sobre o cristal 2. Acima de Tc, para o Cu(2), não foi encontrada nenhuma dependência de T1 com a intensidade do campo. Os resultados sobre o Y indicam uma anisotropia da susceptibilidade e do tensor de acoplamento hiperfino. Uma extensa comparação entre os resultados da RMN e da Difusão Inelástica de Nêutrons (DIN) foi realizada sobre as mesmas amostras (cristais 4 e 5), fato inédito ate então. Propõe-se um modelo gaussiano para X\"~q,o», compatível com as experiências de nêutrons, no qual o comprimento de correlação ~ foi fixado pelos resultados da DIN sobre o cristal 2. Analisando a relaxação spin-spin do Cu(2), 63(T2g)-1, em função deste modelo, extraímos a susceptibilidade estática X\'(q=QAF) em unidades absolutas e encontramos um fator de Stoner X\'(q=QAF) / X\'(q=O) ~ 10. Da análise conjunta de 63(T1T)-1 e 63 (T2g)-1 obtivemos a energia característica das flutuações AF, rAF::::3:0meV, em excelente acordo com a DIN. Estes mesmos resultados permitiram evidenciar, exclusivamente através do RMN, quando ocorre a abertura de um gap de spin. Neste trabalho mostramos que resultados da DIN são compatíveis com a RMN para o sitio do Cu(2), porem, sérias dificuldades são encontradas para explicar os resultados sobre os sítios do Y e, principalmente, do O(2,3). As alternativas para este problema são discutidas. Os resultados obtidos nesta tese levaram ao estabelecimento de um diagrama de fase, segundo a RMN, do estado normal dos Yba2Cu3O6+x supercondutores, cobrindo do regime sub-dopado ao regime sobre-dopado, passando pela composição de dopagem ótima. / The normal state(T > Tc) of the high Te superconducting Yba2Cu3O6+x was studied. The NMR and NQR techniques were employed in order to investigate the static and dynamic responses of the electronic spin system as function of temperature, for the following oxygen contents: x = 0.5 (crystal 1), 0.92 (crystal 2), 0.94 (crystal 3) e 1.0 (crystals 4 and 5). Focusing various nuclear sites the NMR could give a more rich information of the dynamical susceptibility, X(q,ffi), probing different regions of the Brillouin Zone (ZB). With 17O(2,3) and 89Y sites the BZ center, q:: 0, was studied, while with the Cu(2) site it was the BZ extreme, (q:: QAF) that was investigated. In crystal 1 we have compared the NMR of the Cu(2), O(2,3) and Y sites. From the comparison between the Y and O(2,3) magnetic hyperfine shift we have extracted the orbital contributions and the Y hyperfine coupling tensor. The ratio between the O(2,3) and Y nuclear spin lattice relaxation rate was found to be temperature independent, and its value was in fair agreement with what it was expected theoretically from the coupling constants within the picture of the Mila-Rice Hamiltonian. Problems such as the field intensity dependence of the spin-lattice -relaxation rate (T1-1) and the anisotropy of the static susceptibility where investigated in crystal 2. Above Tc, for the Cu(2) site, we have not found any field dependence of T1. Our results on the Y site indicate an anisotropy of both the static susceptibility and the Y coupling tensor. An extensive comparison between the NMR and the Inelastic Neutron Diffusion (IND) results was done in the very same samples, crystals 2 and 4. In accordance to neutron data a Gaussian model for X\"AF( q,ro) is proposed, in which the coherence length ~ was fixed by the IND results in crystal 2. Analyzing the Cu(2) nuclear spin-spin relaxation rate, 63(T2g)-1, as function of this model, we have extracted the staggered susceptibility X\'(q=QAF) in absolute units, finding a Stoner factor X \'( q=QAF) / X\'( q=O) ~ 10. From the analysis of 63(T1T)-1 together with 63(T2g)-1 we have obtained the AF characteristic energy, rAF ::::l 30meV, in excellent agreement with IND. These results provided us a powerful method to evidence the opening of a spin pseudo gap, exclusively from the NMR results. A consistent picture arise from the comparison between IND and the Cu(2) NMR. In contrast, it is hard to explain the Y and, specially, the O(2,3) results within this same picture. The theoretical alternatives to this puzzle are discussed. The whole set of results we have obtained led us to propose a NMR based phenomenological phase diagram for the normal state of the superconducting Yba2Cu3O6+x, covering from the under doped regime to the over doped regime, passing through the optimal doping.

Dans les milieux où la densité et la polarisation nucléaire sont importantes (par exemple l'eau dans un fort champ magnétique en RMN haute résolution, ou le xénon 129 et l'hélium 3 liquides polarisés au-delà de la polarisation d'équilibre par pompage optique), la densité d'aimantation est suffisante pour que la dynamique de cette aimantation soit influencée par les couplages non-linéaires induits par les champs magnétiques dipolaires. <br />Ce travail de thèse comprend d'abord une étude expérimentale des effets de ces couplages dipolaires dans un échantillon en forme de tube en U de xénon 129 liquide hyperpolarisé (jusqu'à 6% de polarisation obtenu par pompage optique) ; la dynamique de l'aimantation y est étudiée par résonance magnétique nucléaire (RMN) dans un champ magnétique peu intense (1.5 mT). <br />Puis nous détaillons quelques modèles numériques destinés à reproduire les comportements observés récemment dans les systèmes hyperpolarisés expérimentaux et plus généralement utilisables dans tous les cas où les couplages dipolaires jouent un rôle. <br /><br />Etude expérimentale et modélisations démontrent que les caractéristiques de l'évolution de l'aimantation dépendent crucialement de paramètres tels que la forme de l'échantillon, l'angle de basculement et l'importance relative des champs dipolaires et des variations spatiales des champs appliqués. Dans les échantillons anisotropes et à faibles angles de basculement, le spectre RMN présente une structure en plusieurs raies fines et résolues ("spectral clustering") ; ceci correspond à une organisation spatiale de l'aimantation en modes indépendants . <br />Dans tous les systèmes, à grands angles de basculement, les temps de vie peuvent être raccourcis de manière spectaculaire (de deux ordres de grandeur) ; ceci s'interprète comme une instabilité de précession aboutissant à des distributions désordonnées d'aimantation.

Nesta tese investigamos o estado normal (T > Tc) dos Yba2Cu3O6+x supercondutores de alto Tc. As técnicas da RMN e RQN foram empregadas para estudar as respostas estática e dinâmica do sistema de spins eletrônicos em função da temperatura, para diversas concentrações de oxigênio: x = 0.5 (cristal 1), 0.92 (cristal 2), 0.94 (cristal 3) e 1.0 (cristais 4 e 5). Focalizando diferentes sítios nucleares a RMN pode fornecer uma informação mais rica da susceptibilidade dinâmica, X (q.w), abrangendo diferentes regiões da Zona de Brillouin (ZB). Com os sítios do 17O(2,3) e do 89Y sensoreamos a região próxima ao centro do ZB, q == 0, enquanto que com o sitio do Cu(2) exploramos o extremo do ZB, (q == QAF). Foi realizado um estudo comparativo da RMN dos sítios do Cu(2), do O(2,3) e do Y sobre o cristal 1. Da comparação entre os deslocamentos hiperfinos magnéticos do Y e do O(2,3) extraímos as contribuições orbitais e as constantes de acoplamento hiperfino do Y. A razão entre as relaxações spin-rede do O(2,3) e do Y mostrou-se independente da temperatura, e próxima do esperado teoricamente a partir das constantes hiperfinas no cenário do hamiltoniano de Mila e Rice. Questões como a dependência da taxa de relaxação spin-rede (T1-1) com a intensidade do campo e a anisotropia da susceptibilidade estática de spin foram estudadas sobre o cristal 2. Acima de Tc, para o Cu(2), não foi encontrada nenhuma dependência de T1 com a intensidade do campo. Os resultados sobre o Y indicam uma anisotropia da susceptibilidade e do tensor de acoplamento hiperfino. Uma extensa comparação entre os resultados da RMN e da Difusão Inelástica de Nêutrons (DIN) foi realizada sobre as mesmas amostras (cristais 4 e 5), fato inédito ate então. Propõe-se um modelo gaussiano para X\"~q,o», compatível com as experiências de nêutrons, no qual o comprimento de correlação ~ foi fixado pelos resultados da DIN sobre o cristal 2. Analisando a relaxação spin-spin do Cu(2), 63(T2g)-1, em função deste modelo, extraímos a susceptibilidade estática X\'(q=QAF) em unidades absolutas e encontramos um fator de Stoner X\'(q=QAF) / X\'(q=O) ~ 10. Da análise conjunta de 63(T1T)-1 e 63 (T2g)-1 obtivemos a energia característica das flutuações AF, rAF::::3:0meV, em excelente acordo com a DIN. Estes mesmos resultados permitiram evidenciar, exclusivamente através do RMN, quando ocorre a abertura de um gap de spin. Neste trabalho mostramos que resultados da DIN são compatíveis com a RMN para o sitio do Cu(2), porem, sérias dificuldades são encontradas para explicar os resultados sobre os sítios do Y e, principalmente, do O(2,3). As alternativas para este problema são discutidas. Os resultados obtidos nesta tese levaram ao estabelecimento de um diagrama de fase, segundo a RMN, do estado normal dos Yba2Cu3O6+x supercondutores, cobrindo do regime sub-dopado ao regime sobre-dopado, passando pela composição de dopagem ótima. / The normal state(T > Tc) of the high Te superconducting Yba2Cu3O6+x was studied. The NMR and NQR techniques were employed in order to investigate the static and dynamic responses of the electronic spin system as function of temperature, for the following oxygen contents: x = 0.5 (crystal 1), 0.92 (crystal 2), 0.94 (crystal 3) e 1.0 (crystals 4 and 5). Focusing various nuclear sites the NMR could give a more rich information of the dynamical susceptibility, X(q,ffi), probing different regions of the Brillouin Zone (ZB). With 17O(2,3) and 89Y sites the BZ center, q:: 0, was studied, while with the Cu(2) site it was the BZ extreme, (q:: QAF) that was investigated. In crystal 1 we have compared the NMR of the Cu(2), O(2,3) and Y sites. From the comparison between the Y and O(2,3) magnetic hyperfine shift we have extracted the orbital contributions and the Y hyperfine coupling tensor. The ratio between the O(2,3) and Y nuclear spin lattice relaxation rate was found to be temperature independent, and its value was in fair agreement with what it was expected theoretically from the coupling constants within the picture of the Mila-Rice Hamiltonian. Problems such as the field intensity dependence of the spin-lattice -relaxation rate (T1-1) and the anisotropy of the static susceptibility where investigated in crystal 2. Above Tc, for the Cu(2) site, we have not found any field dependence of T1. Our results on the Y site indicate an anisotropy of both the static susceptibility and the Y coupling tensor. An extensive comparison between the NMR and the Inelastic Neutron Diffusion (IND) results was done in the very same samples, crystals 2 and 4. In accordance to neutron data a Gaussian model for X\"AF( q,ro) is proposed, in which the coherence length ~ was fixed by the IND results in crystal 2. Analyzing the Cu(2) nuclear spin-spin relaxation rate, 63(T2g)-1, as function of this model, we have extracted the staggered susceptibility X\'(q=QAF) in absolute units, finding a Stoner factor X \'( q=QAF) / X\'( q=O) ~ 10. From the analysis of 63(T1T)-1 together with 63(T2g)-1 we have obtained the AF characteristic energy, rAF ::::l 30meV, in excellent agreement with IND. These results provided us a powerful method to evidence the opening of a spin pseudo gap, exclusively from the NMR results. A consistent picture arise from the comparison between IND and the Cu(2) NMR. In contrast, it is hard to explain the Y and, specially, the O(2,3) results within this same picture. The theoretical alternatives to this puzzle are discussed. The whole set of results we have obtained led us to propose a NMR based phenomenological phase diagram for the normal state of the superconducting Yba2Cu3O6+x, covering from the under doped regime to the over doped regime, passing through the optimal doping.

Le but de cette thèse est de décrire l'impact des fluctuations thermiques quantiques sur les spectres XANES et RMN du solide, à l'aide d'une étude conjointe expérimentale et théorique. Ce projet comporte deux volets. D'une part, il s'agit d'acquérir des données expérimentales de très bonne qualité, afin d'observer et comprendre l'influence des vibrations quantiques dans les oxydes d'éléments légers. D'autre part, un modèle théorique est mis en place afin de reproduire les effets observés expérimentalement et décrire leur origine d'un point de vue fondamental. L'approche théorique développée est fondée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité. Dans le cadre de l'approximation de Born-Oppenheimer et de l'approximation quasi-harmonique, les fluctuations thermiques de nature quantiques sont modélisées en générant des configurations atomiques obéissant à la statistique quantique à température finie. Les spectres XANES et paramètres RMN sont, par la suite, calculés dans ces configurations et les résultats moyens sont comparés aux données spectroscopiques à température finie. Cette approche a été validée par une étude menée dans une série d'oxydes d'éléments légers, où les résultats se sont avérés être en excellent accord avec les données expérimentales originales que nous avons enregistrées. En outre, il est montré que les fluctuations quantiques des noyaux ne jouent pas le même rôle selon la symétrie locale du site atomique sondé. / In this thesis the impact of quantum thermal fluctuations on XANES and solid-state NMR spectra is described using an experimental and theoretical joint study. This project has two components. First, high-quality experimental data are acquired in order to observe and understand the influence of quantum vibrations in light-elements oxides. Second, a theoretical model is set up to reproduce the effects observed experimentally and describe their origin from a fundamental point of view. The developed theoretical approach is based on the density-functional theory. Within the Born-Oppenheimer and quasiharmonic approximations, the quantum thermal fluctuations of nuclei are modeled by generating atomic configurations obeying quantum statistics at finite temperature. The XANES spectra and NMR parameters are subsequently calculated in these configurations and the average results are compared with spectroscopic data at finite temperature. This approach has been validated by a joint theoretical-experimental study conducted in a series of light-element oxides, where the results were found to be in excellent agreement with the original experimental data. In addition, it is shown that the impact of the quantum fluctuations of the nuclei is influenced by the local symmetry of the probed atomic site.

Cette thèse se situe à l’interface entre la biologie et la biophysique. Les méthodologies utilisées recouvrent principalement la résonance magnétique nucléaire (RMN), la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS), le dichroïsme circulaire (CD) et la spectroscopie de fluorescence. Une première partie vise à étudier le domaine de liaison à l’ADN (DBD) du récepteur des androgènes (AR) et les déterminants de l’interaction avec l’ADN. Une mutation faux-sens dans le DBD altère la spécificité de reconnaissance de l’ADN du récepteur bien que la structure tridimensionnelle soit identique au DBD sauvage. Les résultats montrent un changement dans la dynamique du récepteur mutant entrainant une déstabilisation de l’homo-dimère.La seconde partie de ma thèse consiste à établir un lien séquence/fonction au niveau du domaine N terminal (NTD) de AR. D’après la littérature, cette région joue un rôle important pour l’activité du récepteur, et elle est également décrite comme étant intrinsèquement désordonnée. Les résultats révèlent que cette région établit des contacts transitoires avec le DBD. Ceci suggère l’existence d'un couplage allostérique entre le DBD et les résidus adjacents sur le NTD.Ce couplage modifie l'ensemble conformationnel accessible au NTD en favorisant une conformation en hélice-α. / My PhD project is at the boundary between biology and biophysic. Methods used include nuclear magnetic resonance (NMR), small ange X-ray scattering (SAXS), circular dichroïsm (CD) and fluorescence spectroscopy. The androgen receptor (AR) DNA binding domain (DBD) and its interaction with DNA was studied in a first part. A mutation in the DBD leads to a modified DNA recognition by the mutant compared to the wild-type. Our results indicate changes in dynamic of the mutant receptor that leads to the homodimer destabilisation.The second part of my project aim to establish a link between sequence and function of the AR N terminal domain (NTD).As described in literature, this region is involved in the activity of the receptor and is also an intrinsically disordered protein (IDP). The results obtained during my thesis indicate that this region is involved in transient contact with the DBD. This suggest an allosteric coupling between the DBD and the neighboring residues on the NTD.This coupling modifies the conformational ensemble accessible to the NTD by stabilizing a α-helix conformation.

La spectroscopie RMN à haute résolution (HR) en rotation à l'angle magique (Magic AngleSpinning, MAS) permet la caractérisation métabolomique tissulaires à partir de faibles quantités de matériel. Nous avons caractérisé par spectroscopie RMN HRMAS le profil métabolomique du neuroblastome de l'enfant et des principales tumeurs surrénaliennes chez l'adulte. Nos résultats se situent parmi les premières explorations par spectrométrie RMN HRMAS de la surrénale. Concernant le neuroblastome, le profil métabolique tumoral a été comparé à celui de la médullosurrénale normale. La relation entre le phénotype métabolomique et des facteurs pronostiques établis en cl inique a été étudiée. L'évolution cl inique des patients a été enfin corrélée au profil métabolomique. Chez l'adulte, nous nous sommes intéressés à l'étude de l'adénome, du corticosurrénalome et du phéochromocytome. Le métabolome tumoral a été ainsi comparé au profil sécrétoire biologique et génétique tumoral. Nos résultats montrent que la spectroscopie RMN HRMAS est une méthode très prometteuse pour l'étude du profil métabolomique de la surrénale et de ses principales pathologies tumorales. / 1 H-high-resolution magic-angle spinning nuclear magnetic resonance (HRMAS NMR) spectroscopy is one of the most innovative technologies for a global study of metabolism analyzing intact tissue samples. We have assessed the metabolic profile of the normal adrenal and its principal primary tu mors in children and adult. Our study represents one of the first applications of HRMAS NMR spectroscopy to adrenal pathology. Firstly, we have analyzed the pediatric neuroblastoma. The tumoral metabolic profile was compared to that of normal adrenal medulla.Thereafter, the relationship between tumoral metabolomic phenotype and selected established prognostic factors was studied. Patient clinical course was finally correlated to tumoral metabolomic profile. ln adults subjects we have established the metabolic profile of adenoma, adrenal cortical carcinoma and pheochromocytoma. Tumor metabolome was correlated to hormonal secretion and patient's genetic profile. Finally, our findings show that HRMAS NMR spectroscopy is a very promising method for the study of metabolomic profile of tumors originating from the adrenal gland in children and adult subjects.

L'omniprésence du collagène dans le corps humain et les nombreuses pathologies qui sont associées à ses anomalies de structure en font un objet d'étude de premier plan. Le collagène possède dans sa séquence primaire de nombreux cycles pyrrolidines stabilisant une structure secondaire de type polyproline II (PPII) et une structure tertiaire en triple hélice correspondant à un superenroulement de trois chaines peptidiques. Lors de ce travail, nous nous sommes intéressés à la synthèse et la caractérisation structurale de peptides mimes de collagène (CMP), seuls ou en présence de collagène de type I. Pour appréhender les différents niveaux de structuration des CMP: conformation locale, structures secondaires, assemblages trimériques et supramoléculaires, nous avons privilégié une approche muti-échelle. Les études que nous avons menées par dichroïsme circulaire et RMN ont visé à analyser en détail les relations entre triples hélices et les différentes espèces monomériques présentes en solution. Grâce à l'utilisation de peptides modèles marqués, nous avons pu mesurer par RMN des paramètres structuraux locaux et les comparer à des simulations de dynamique moléculaire. La présence d'assemblages supramoléculaires a été mise en évidence et analysé d'un point de vue qualitatif, quantitatif et cinétique par des études de DLS, RMN et par différentes approches de microscopies. Enfin, l'ensemble de nos observations nous ont conduit à proposer de nouvelles molécules CMP. Nous avons ainsi entrepris la synthèse de peptidomimétiques fluorés en vue d'améliorer la cinétique de formation et la stabilité de la triple hélice et pour également favoriser des assemblages supramoléculaires ordonnés. / The collagen is omnipresent in the human body and many diseases are associated with its structural anomalies, these are the main reasons to study its stability. Collagen has in its primary sequence many pyrrolidine cycles, which stabilize a secondary structure such polyproline II (PPII), and a triple helix structure where three left-handed helical polypeptide chains are supercoiled. In this work, we focused on the synthesis and structural characterization of collagen model peptides (CMP), alone or in the presence of type I collagen. To understand the different levels of CMP structuration: local conformation, secondary structures, trimeric and supramolecular assemblies, we favoured a multi-scale approach. The studies we conducted by circular dichroism and NMR aimed to analyze the relationship between triple helices and the different monomeric species present in solution. Through the use of labeled peptides models, we were able to measure NMR local structural parameters and compare them to molecular dynamics simulations. The presence of supramolecular assemblies was demonstrated and analyzed from a qualitative, quantitative and kinectics point of view by DLS, NMR and different microscopies approaches. Finally, all of our observations have led us to propose new CMP molecules. We undertook the synthesis of fluorinated peptidomimetics to improve the kinetics formation and stability of the triple helix, and also promote ordered supramolecular assemblies.

Les catalyseurs supportés sur alumine ont un intérêt crucial pour un large domaine de procédés de raffinage. La connaissance des propriétés de texture du support catalytique est un paramètre clé pour l'optimisation des propriétés de transport des réactifs et des produits. Basée sur la grande sensibilité du nuage électronique fortement polarisable de l'atome de xénon à son environnement, la RMN 129Xe s’est avérée être une technique très utile pour étudier la porosité des solides microporeux et mésoporeux comme les zéolithes et les silices. L’objectif de cette thèse est alors de caractériser des matériaux non organisés telles que les alumines-γ grâce à cette technique. Les travaux présentés dans ce manuscrit combinent les résultats des différentes mesures de RMN permettant de caractériser les propriétés de texture et de transport des alumines: - Après avoir déterminé les conditions expérimentales permettant de minimiser l’effet des sites d’adsorption forte sur le déplacement chimique du xénon adsorbé, une corrélation a pu être établie entre le déplacement chimique et la taille de pores déterminée par adsorption d’azote à 77 K (Chapitre 4).- Afin de décrire la diffusion de différents adsorbats (Xe, n-hexane), les décrire les coefficients d’autodiffusion ont été déterminées par RMN à gradients de champ pulsé (129Xe et 1H) permettant ainsi de caractériser les phénomènes de diffusion et d’évaluer la tortuosité (Chapitre 5).- Pour compléter la description de la porosité des alumines–γ, la connectivité des pores, l’échange des atomes de Xe entre divers environnements, a été quantifié par des expériences RMN 2D-Echange réalisées à différentes températures (Chapitre 6). / Alumina-based catalysts have a crucial importance for a wide range of refining processes. The knowledge of the textural properties of catalyst supports is decisive for the optimization of transport properties of reactants and products. Based on the sensitivity of the highly polarizable electron cloud of xenon atom to its environment, 129Xe NMR has proved to be a very useful technique to study the porosity of microporous and mesoporous solids such as zeolites and silicas. The objective of this PhD thesis is to characterize disorganized materials such as γ-aluminas with this technique. The work presented in this manuscript combine the results of different NMR measurements to characterize the texture and transport properties of aluminas:- After identifying the experimental conditions that minimize the effect of strong adsorption sites on the chemical shift of xenon adsorbed, a correlation has been established between the chemical shift and the pore size determined by nitrogen adsorption at 77 K (Chapter 4).- In order to describe the diffusion coefficients of different adsorbates (Xe, n-hexane) were determined by pulsed field gradient NMR (129Xe and 1H) to characterize diffusion phenomena and to assess pore tortuosities (Chapter 5).- For completing the description of γ-aluminas porosity, pore connectivities, exchange of Xe atoms between different environments has been quantified using 2D-Exchange NMR experiments performed at different temperatures (Chapter 6).

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la thématique du Laboratoire de Pharmacognosie de l’UFR des Sciences de santé, au sein de l’Université de Bourgogne Franche-Comté et du Laboratoire de Produits Naturels de la Faculté de Sciences, au sein de l’Universidad Central de Venezuela. Elle vise essentiellement l’étude phytochimique des graines de Billia rosea (Planch. & Linden) C. Ulloa & P. Jørg, famille des Sapindaceae, qui est utilisé en médecine traditionnelle comme antidiabétique, analgésique et pour le traitement des hémorroïdes et de la fièvre. L'étude de cette espèce végétale a conduit à l’isolement et à la caractérisation de 10 saponines triterpéniques parmi lesquelles 5 sont de structure nouvelle (Billiosides A–E), un analogue connu et une structure a été proposée pour les 4 autres saponines qui devraient être vérifiées dans des études ultérieures.Les structures ont été élucidées principalement par l’utilisation de RMN 1D et 2D (1H, 13C, DEPT, COSY, TOCSY, NOESY, ROESY, HSQC, et HMBC) ainsi que la spectrométrie de masse comme (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-glucopyranosyl-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1 / 4)]-β-D-glucopyranosyl)oxy]-21-[((2E,6S)-2,6-dimethyl-6-hydroxyocta-2,7-dienoyl)oxy]-22-(acetyloxy)-24-hydroxyolean-12-en-28-oic acid (Billioside A), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopyranosyl-β-D-glucopyranosyl)oxy]-21,22-dihydroxyolean-12-en-28-yl O-α-L-arabinopyranosyl-(1 → 4)-β-D-glucopyranoside (Billioside B), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopyranosyl-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1 → 4)]-β-D-xylopyranosyl)oxy]-21,22-dihydroxyolean-12-en-28-yl O-β-D-glucopyranoside (Billioside C), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopyranosyl-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1 → 4)]-β-D-glucopyranosyl)oxy]-21,22-dihydroxyolean-12-en-28-yl O-β-Dglucopyranoside (Billioside D), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopyranosyl-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1 → 4)]-β-Dglucopyranosyl)oxy]-21,22-dihydroxyolean-12-en-28-yl O-β-D-glucopyranosyl-(1 → 6)-β-D-glucopyranoside (Billioside E), et dipteroside A.Les structures proposées pour les 4 autres saponines sont (3β,16α,21β,22α)-3-[(4-O-α-L-arabinopyranosyl-β-D-glucuronopyranosyl)oxi]-22-(acetyloxy)-16,24,28-trihidroxyolean-12-en-21-yl-O-(3,4-di-O-angeloyl)-6-Deoxy-β-D-glucopyranoside, es (3β,16α,21β,22α)-3-[(4-O-α-L- glucuronopyranosyl -β-D-glucuronopyranosyl)oxy]- 16,22,24,28-tetrahidroxyolean-12-en-21-yl-O-(3,4-di-O-angeloyl)-6-Deoxy-β-D-glucopyranoside, (3β,16α,21β,22α)-3-[(2-O- β-D-galactopyranosyl-β-D-glucuronopyranosyl)oxy]-22-(acetyloxy)-16,24,28-trihidroxyolean-12-en-21-yl-O-(3,4-di-O-angeloyl)-6-Deoxy-β-D-glucopyranoside et (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopyranosyl-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1→4)]-β-D-xylopyranosyl)oxy]-21-acetyl-22-hidroxyolean-12-en-28-yl-O-α-L-arabinopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranoside.Billiosides B et C ont été testés en vue d’évaluer leurs capacité à inhiber l'absorption intestinale du glucose in situ dans des segments d'intestins de rat, et sa capacité à inhiber le glucose-6-phosphatase, enzyme impliquée dans la formation du glucose. Billiosides B et C ont montré des effets modérés dans les deux expériences. / This thesis was carried out in the the Laboratory of Pharmacognosy, in health department of the University of Burgundy and in the Laboratory of Natural products of Central University of Venezuela.This research work focused on the phytochemical study of the sedes of Billia rosea (Planch. & Linden) C. Ulloa & P. Jørg, Sapindaceae family. Billia rosea seeds have traditionally been used as antidiabetic, analgesic and for the treatment of hemorrhoids and fever. In the study of this plant was isolated and characterized 10 triterpene saponins, among which 5 has a new structure in the literature of natural products (Billiosides A–E), a known analogue and 4 proposals as possible structures to the remaining isolated saponins, which must be confirmed in subsequent studies.Their structures were elucidated on the basis of extensive 1D and 2D NMR experiments (1H, 13C, DEPT, COSY, TOCSY, NOESY, ROESY, HSQC, et HMBC) and mass spectrometry as (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-glucopyranosyl-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1 / 4)]-β-D-glucopyranosyl)oxy]-21-[((2E,6S)-2,6-dimethyl-6-hydroxyocta-2,7-dienoyl)oxy]-22-(acetyloxy)-24-hydroxyolean-12-en-28-oic acid (Billioside A), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopyranosyl-β-D-glucopyranosyl)oxy]-21,22-dihydroxyolean-12-en-28-yl O-α-L-arabinopyranosyl-(1 → 4)-β-D-glucopyranoside (Billioside B), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopyranosyl-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1 → 4)]-β-D-xylopyranosyl)oxy]-21,22-dihydroxyolean-12-en-28-yl O-β-D-glucopyranoside (Billioside C), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopyranosyl-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1 → 4)]-β-D-glucopyranosyl)oxy]-21,22-dihydroxyolean-12-en-28-yl O-β-Dglucopyranoside (Billioside D), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopyranosyl-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1 → 4)]-β-Dglucopyranosyl)oxy]-21,22-dihydroxyolean-12-en-28-yl O-β-D-glucopyranosyl-(1 → 6)-β-D-glucopyranoside (Billioside E), and dipteroside A.The proposed structures for the other 4 isolated saponins are (3β,16α,21β,22α)-3-[(4-O-α-L-arabinopyranosyl-β-D-glucuronopyranosyl)oxi]-22-(acetyloxy)-16,24,28-trihidroxyolean-12-en-21-yl-O-(3,4-di-O-angeloyl)-6-Deoxy-β-D-glucopyranoside, es (3β,16α,21β,22α)-3-[(4-O-α-L- glucuronopyranosyl -β-D-glucuronopyranosyl)oxy]- 16,22,24,28-tetrahidroxyolean-12-en-21-yl-O-(3,4-di-O-angeloyl)-6-Deoxy-β-D-glucopyranoside, (3β,16α,21β,22α)-3-[(2-O- β-D-galactopyranosyl-β-D-glucuronopyranosyl)oxy]-22-(acetyloxy)-16,24,28-trihidroxyolean-12-en-21-yl-O-(3,4-di-O-angeloyl)-6-Deoxy-β-D-glucopyranoside and (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopyranosyl-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1→4)]-β-D-xylopyranosyl)oxy]-21-acetyl-22-hidroxyolean-12-en-28-yl-O-α-L-arabinopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranoside.Billiosides B and C exhibited moderate effects when tested as hepatic glucose-6-phosphatase inhibitors and as glucose intestinal absorption inhibitors, using in situ rat intestinal segments. / Este trabajo de investigación, realizado en conjunto entre el Laboratorio de Farmacognosia de la Facultad de Ciencias de la Salud, de la Université de Bourgogne Franche-Comté y el Laboratorio de Productos Naturales de la Facultad de Ciencias de la Universidad Central de Venezuela; se centró en el estudio fitoquímico de las semillas de Billia rosea (Planch. & Linden) C. Ulloa & P. Jørg, perteneciente a la familia Sapindaceae, utilizada tradicionalmente como antidiabético, analgésico y para el tratamiento de hemorroides y fiebre. El estudio de esta especie vegetal condujo al aislamiento y caracterización de 9 saponinas triterpénicas, entre las cuales 5 poseen una estreuctura nueva en la literatura de productos naturales (Billiosidos A–E), un análogo conocido, además de 3 propuestas como posibles estructuras a las restantes saponinas aisladas, que deben ser confirmadas en estudios posteriores. Las estructuras se elucidaros principalmente mediante el uso de RMN 1D y 2D (1H, 13C, DEPT, COSY, TOCSY, NOESY, ROESY, HSQC, et HMBC) y espectrometría de masa como ácido (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-glucopiranosil-O-[α-L-arabinopiranosil-(1→4)]-β-D-glucopiranosil)oxi]-21-[((2E,6S)-2,6-dimetil-6-hidroxiocta-2,7-dienoil)oxi]-22-(acetiloxi)-24-hidroxiolean-12-en-28-oico, (Billiosido A) (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopiranosil-β-D-glucopiranosil)oxi]-21,22-dihidroxiolean-12-en-28-il-O-α-L-arabinopiranosil-(1 → 4)-β-D-glucopiranosido (Billiosido B), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopiranosil-O-[α-L-arabinopiranosil-(1→4)]-β-D-xilopiranosil)oxi]-21,22-dihidroxiolean-12-en-28-il-O-β-D-glucopiranosido (Billiosido C), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopiranosil-O-[α-L-arabinopiranosil-(1 → 4)]-β-D-glucopiranosil) oxi]-21,22-dihidroxiolean-12-en-28-yl-O-β-D-glucopiranosido (Billiosido D), (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopiranosil-O-[α-L-arabinopiranosil-(1→4)]-β-D-glucopiranosil)oxi]-21,22-dihidroxiolean-12-en-28-il-O-β-D-glucopiranosil-(1→6)-β-D-glucopiranosido (Billiosido E) y Dipterosido A. Las estructuras propuestas para las otras 3 saponinas aisladas son (3β,16α,21β,22α)-3-[(4-O-α-L-arabinopiranosil-β-D-glucoronopiranosil)oxi]-22-(acetiloxi)-16,24,28-trihidroxiolean-12-en-21-il-O-(3,4-di-O-angeloil)-6-Deoxy-β-D-glucopiranosido, (3β,16α,21β,22α)-3-[(4-O-β-D-galactopiranosil-β-D-glucoronopiranosil)oxi]-22-(acetiloxi)-16,24,28-trihidroxiolean-12-en-21-il-O-(3,4-di-O-angeloil)-6-Deoxy-β-D-glucopiranosido y (3β,21β,22α)-3-[(2-O-β-D-galactopiranosil-O-[α-L-arabinopiranosil-(1→4)]-β-D-xilopiranosil)oxi]-21-acetil-22-hidroxiolean-12-en-28-il-O-α-L-arabinopiranosil-(1→4)-β-D-glucopiranosido. También se evaluó la actividad inhibitoria de los Billiosidos B y C sobre la absorción intestinal de glucosa in situ en segmentos de intestinos de ratas, además de la capacidad inhibitoria de estos compuestos sobre la enzima glucosa-6-fosfatasa, implicada en la formación de glucosa. Estos Billiosidos mostraron efectos moderados en estos dos experimentos

Pendant les dernières décennies les chercheurs ont étudié l'interaction entre des inclusions membranaires avec leur environnement et plus particulièrement avec la bicouche lipidique. On trouve dans la litérature beaucoup d'études théoriques et de simulations numériques sur ce sujet mais très peu d'expériences ont été menés là-dessus.Nous avons effectué des études systématiques afin de quantifier le potentiel d'interaction entre deux types d'inclusions au sein de la même couche et entre des couches adjacentes de plusieurs types de membranes ceci en variant surtout la concentration de particules dopantes, mais aussi d'autres paramètres pertinents : le type de tensioactif, l'épaisseur de la membrane, le contenu en cholestérol, la température, le degré d'hydratation. Pour cette fin nous avons utilisé la diffraction des rayons X aux petits angles et nous avons constaté que le potentiel d'interaction peut être décrit par une exponentielle décroissante en fonction de la concentration et de la température d'inclusion et qu'il dépend largement de la teneur en cholestérol et du degré d'hydratation.D'autre part, nous avons étudié l'effet de la gramicidine, un peptitde membranaire, sur l'ordre local des chaînes acyles de lipides et de tensioactifs. Cette étude a été menée en utilisant deux techniques différentes: en premier lieu la résonnance magnétique nucléaire, (DROSS-NMR) qui permet de détecter le changement d'ordre dans l'orientation des chaînes acyles, et en second lieu par diffraction des rayons X aux grands angles afin de déterminer le changement d'ordre dans la position des chaînes acyles. Nous avons trouvé que le dopage de la gramicidine dans les membranes rigidifie les chaînes acyles et dans un cas aussi les têtes polaires et en plus induit une modification de l'ordre local de ces chaînes. / For years scientists have been studying the interaction of membrane inclusions with their environment and more particularly with the lipid bilayer.This field has been based on theoretical approaches and numerical simulation and lack experiments.We performed systematic studies in order to quantify the interaction potential between two types of inclusions within the same layer and between adjacent layers in several kinds of membranes and tried to elucidate the influence of the relevant parameters: the type of lipids or surfactants, the cholesterol content, the hydration degree, the type of inclusions and the membrane thickness using small-angle X-ray scattering. We found that the interaction potential can be described by a decreasing exponential as a function of inclusion concentrations and temperature and depends largely on the cholesterol content and hydration degree.On the other hand, we also studied the effect of the peptide inclusions on the local order of lipid and surfactant acyl chains using two different techniques: DROSS-NMR technique to detect the changes in the orientational order and WAXS technique to detect the changes in the positional order of the acyl chains. We found that inserting these peptides inclusions within the membrane rigidifies the acyl chains and sometimes even the headgroups and modifies their local order.